Chip op brein maakt bedienen robotarm via gedachten mogelijk

Een verlamde man, die geen gevoel meer heeft in zijn ledematen, heeft met behulp van een geïmplanteerde chip een robotarm kunnen bedienen. De chip leest signalen uit van de hersenen en vertaalt deze dan in beweging van de robotarm.

De chip liet de dertigjarige proefpersoon rechtstreeks bewegingen in alle drie dimensies maken met de robotarm. Voor het uitlezen van de hersensignalen werd de chip op het oppervlak van de hersenen geplaatst. Dat is opmerkelijk omdat het vaak nodig is om elektroden diep in het brein te plaatsen. Het voordeel hiervan is dat er minder complexe operaties nodig zijn om de chip op het brein aan te sluiten, en er minder kans is op afstoting.

Met de chip en de robotarm eenmaal aangesloten, slaagde de proefpersoon erin om een bal vast te pakken en deze weer los te laten. Daarmee lijkt de zogenaamde brain-computer-interface geschikt voor complexe bewegingen.

In het brein leest de chip signalen uit van groepen hersencellen die gezamenlijk de motorcortex vormen, het hersencentrum dat verantwoordelijk is voor beweging. Door de proefpersoon eerst het bedienen van een arm in te laten beelden, konden onderzoekers via een hersenscan zien welke gebieden in het brein worden aangezet. Hierdoor kregen zij een idee over waar de chip geïmplanteerd moest worden.

Het onderzoek was voornamelijk bedoeld om te bepalen of de gebruikte chip in mensen een maand lang werkzaam kan zijn; vanwege veiligheidsvoorschriften mocht de chip niet langer ingezet worden. In experimenten met apen werden al eerder chips gebruikt om kunstmatige ledematen te bedienen. Ook hersenchips voor gebruik in mensen zijn niet nieuw; jaren geleden werd al eens een robotarm via een implantaat bediend, maar hiervoor moest de patiënt wel op een computer worden aangesloten.

Reacties (54)

[Spheroid]

Blijkbaar is het de bedoeling dat dit soort onderzoek leidt tot een volledig exoskelet, waardoor niet alleen een arm, maar de functies van alle ledematen vervangen kunnen worden. Zie hier: http://www.walkagainproject.org/

Nicolelis and his collaborators — engineers, neuroscientists and physiologists from Brazil, Switzerland, Germany and the United States — are working toward an ambitious objective: On the opening day of the 2014 World Cup soccer tournament in Brazil, they hope to send a young quadriplegic striding out to midfield to open the games, suited up in the "prosthetic exoskeleton" they aim to build.

Nicolelis, a Brazilian-born physician and neuroscientist with a tinkerer's bent, calls that goal a "Brazilian moon shot." And as with moon shots of the past, his team has recruited a monkey — in fact, two female rhesus monkeys named Mango and Nectarine — to go first.

bron

Ben benieuwd of ze 2014 halen!

[MorgothG]

Een exoskeleton kan de prothese kosten enorm drukken. Ja het ziet er minder mooi uit. Maar een low-tech kous met een simpel kunstbeen voor de stabiliteit. Maar aangestuurd door een exoskeleton waarbij de batterijen e.d. niet uber-klein hoeven te zijn lijkt me goedkoop. Ook zijn er dan geen dure operaties nodig om een metalen pin te maken in het bot om de (dure) prothese aan vast te klikken. Gave ontwikkeling.

En zoals hierboven. Darpa is actief bezig met de militaire ontwikkeling van exoskeletons. Als een soort draagbare robots. Hier een link met vette shit over exoskeletons

[Sissors]

Lijkt mij bijzonder onwaarschijnlijk dat het goedkoper is om een compleet exoskelet te gebruiken dan enkel een been protose bijvoorbeeld.

[BeosBeing]

En zoals hierboven. Darpa is actief bezig met de militaire ontwikkeling van exoskeletons. Als een soort draagbare robots. Hier een link met vette shit over exoskeletons

Nadeel van het afgebeelde type is dat deze gemaakt is van metaal, dus zichtbaar gaat zijn met radar en aanverwante technieken. Het voordeel van de soldaat is dat deze veel stealtier is als een tank of pantservoertuig, alleen daarom al heeft de moderne soldaat een uniform dat de IR-zichtbaarheid moet reduceren.

Ga er maar van uit dat de in actie gebruikte versie van een minstens even sterk maar minder reflexterend materiaal is gemaakt.

[Relief2009]

Ah en dat kunnen ze meteen aan het leger verkopen.

[d91]

Filmpje: http://www.youtube.com/watch?v=yff20TlHv34

[MaximusTG]

Zeer goede ontwikkeling, vooral omdat dit nu minder invasief is dan de implanteerbare elektrodes die diep in de hersenen gaan. Het enige nadeel tov zulke methodes is dat dit waarschijnlijk een langer leerproces zal zijn.
Dat komt doordat hetgeen je meet op het oppervlak van de hersenen een effect is van processen in de hersenen, waarbij het mogelijk is dat verschillende combinaties van effecten in de hersenen zorgen voor eenzelfde patroon op het oppervlak. Het zogenaamde inverse bron probleem.
Als ze deze procedure nu nog wat verbeteren (en dan bedoel ik vooral de hardware kant) zodat het veilig is om langdurig te implanteren, kan de ontwikkeling van de software kant pas echt van start!

[MorgothG]

En dit is nu de reden dat technologie bijna een religie of levensstijl is voor mij. Dit is zo mooi en hoopvol. Mensen met een probleem, de lamme en de blinde, kunnen door technologie worden geholpen. Een maakbare wereld. Je hoeft je er niet bij neer te leggen als je arm of been eraf is. Dat lossen we samen op!

Meer Ontopic: Probleem hier is, wie betaalt dit allemaal? Ik kan mij voorstellen dat (hoewel technologie steeds goedkoper wordt) de kosten van zo'n prothese heel hoog zijn. Leuk dat dit kan. Maar voor Afrika enzo zal dit wel heel lang duren voordat dit beschikbaar is. Of de mensen die een simpele basis ziekenfonds hebben of in de VS helemaal geen verzekering. Beetje jammer voor het arm en rijk verschil.

Het zou goed zijn als ze, net als bij robottechniek een standaard manier gebruiken van aansturen van deze protheses. Dan hoeft het niet uit te maken of je been of je arm of je oog kapot is. Het OS is gelijk. De hersenen prothese interface ook. Allemaal een soort prothese Android en verschillende Apps voor verschillende protheses. Dit zou ontwikkeling kunnen helpen en kosten kunnen drukken.

[fatshark]

De Hersenstichting heeft recent E 150.000 beschikbaar gesteld aan dr. Meskers van het Leids Universitair Medisch Centrum. Hij gaat onderzoeken of met deze revalidatietechniek de armfuctie van beroerte-patienten hersteld/verbeterd kan worden. Zie http://www.hersenstichtin...k/fellowship.html#meskers

[Verwijderd]

Goede ontwikkeling. Niet alleen voor gehandicapten maar ook voor gevaarlijk werk zoals het opruimwerk bij Fukushima. Hopen dat ze dit goed kunnen doorontwikkelen.

[Poltergeist]

Voor de opruimwerkzaamheden bij fukushima zie ik niet waarom dit met een geimplanteerde chip zou moeten. Dan kun je veel beter een systeem bouwen waarbij arm/hand/vingerbewegingen worden gekopieerd naar een apparaat.

[Reactie gewijzigd door Poltergeist op 27 juli 2024 13:33]

[Verwijderd]

Ik verwacht dat dit op den duur tot accuratere handelingen kan leiden en zit hierbij ook meer te denken aan een soort Robot met een camera als 'ogen' waarbij de geimnplanteerde nauwkeuriger dan tevoren het geheel kan aansturen. Dit is voor nu zoals gezegd toekomstmuziek maar ik denk dat de toegevoegde precisie bij sommige situaties een uitkomst boven het kopieren van bewegingen naar een apparaat kan zijn.

[Maddog McHare]

Ik zie hier (op heel lang termijn) mogelijkheden voor medische wereld. Chirurgische ingrepen door een chriurg in Amsterdam voor een kritische patiënt in Australië. Op die manier maak je specialismen breder beschikbaar en doordat de specialist optimaal inzetbaar is drukt dit de overhead kosten waardoor zorgkosten omlaag gaan en er minder noodzaak is om in afgelegen (onderontwikkelde) gebieden minder noodzaak is om deze (dure) kennis zelf in huis te hebben. Ik zie hier al een nieuw verdienmodel voor gezondheidszorg.

Moet alleen je netwerk verbinding er niet uitklappen tijden eens open hart operatie...

[Quellien]

Vergeet dat op heel lange termijn maar Het gebeurt al. Weliswaar nog niet vanaf A-dam naar Australië, maar het is wel al degelijk mogelijk. Ook wordt er nog veel onderzoek naar gedaan natuurlijk, vooral op varkens.

Een simpele uitleg:
http://nl.ogdeo.com/wat-is-telechirurgie.html

Dieper:
http://en.wikipedia.org/wiki/Remote_surgery

Diepst: (van mijn post dan)
http://gradworks.umi.com/NR/50/NR50377.html

[psychodude]

Er zitten veel haken en ogen aan dit soort 'telechirurgie', en de vraag is dan ook of het ooit ook maar echt van de grond zal komen. Feitelijk gezien, is chirurgie op afstand dagelijkse praktijk ook al op dit moment. De da Vinci robot chirurgie, hét voorbeeld van een telemanipulator, is namelijk een device welk voor diverse doeleinden reeds is toegepast. Niet enkel binnen onderzoeks verband.

Binnen huidige centra zit de chirurg nog wel vaak binnen de zelfde OK-ruimte, echter is dit zeer zeker geen noodzaak. Er is dan ook sprake van ideeën om toekomstige OK-ruimtes binnen dedicated centra zo af te stellen dat de consoles (het onderdeel van het device waarmee de chirurg de slave bedient) binnen een afzonderlijke ruimte komt te staan. Is het efficiënt? Mogelijk. Je kunt je indenken dat het het concept van lopende bandwerk vergroot, en daarmee een hogere productie gedraait kan worden. Of het uiteindelijk beter is voor de patiënt, dat is nog maar de vraag.

Sowiezo blijft wel een feit, dat je de rest van de benodigde staf nog wel aanwezig op de OK moet hebben, en je nog altijd een assisterende chirurg ter beschikking moet hebben welk de patiënt met spoed kan openen indien de noodzaak hiertoe reist.

Juridisch gezien zal het laten uitvoeren van een operatie door een arts buiten het huidige centra, laat staan het huidige land, een nachtmerrie worden. Behalve dat het een interessant onderwerp is voor enkele publicaties, heb ik er persoonlijk zeer grote twijfels bij of dit iets is wat we daadwerkelijk in de praktijk zullen gaan zien.

Met als enige uitzondering de volgende scenarios:

- Oorlogs gebieden : iets wat nu tot op zekere mate al gedaan wordt, juridisch zal hierbij een minder relevante rol spelen.
- Bieden van zorg in ontwikkelingslanden : wederom zullen juridische problemen hierbij al snel op de achtergrond raken, echter zal het kunnen bekostigen van een peperdure slave hierbij toch nog lastig kunnen blijven.
- Space, the final frontier : kan me voorstellen dat astronauten ook zorg zullen behoeven indien de aantallen toenemen, en de verblijven langer worden. Chirurgische zorg zal middels telemanipulatie geboden kunnen worden. Echter zal latency hier natuurlijk een groot probleem zijn, en conversie ook geen mogelijk. Maar als je andere optie doodgaan in je 'ambulance' ritje van 30 dagen terug naar de aarde is, zijn de risico's voor lief te nemen denk ik.


Daarnaast wat betreft de aard van het aanvankelijke bericht is het concept van dit soort chips inderdaad niet nieuw, maar wel prachtig om te zien wat voor een stappen er gemaakt worden binnen dit vlak van de wetenschap.

Wat mij persoonlijk heel erg zal benieuwen is hoe adaptief ons brein nu uiteindelijk zal blijken te zijn. Bij in het verlden beschreven casus wat betreft transplantatie van ledematen is namelijk gebleken dat zelfs indien verlies van het originele ledemaat een meervoud in jaren geleden was, het brein de aansturing tot het nieuwe ledemaat weer weet op te pikken.

Hoe zal dit gelden indien er een patiënt geopereerd zal worden welk nog nooit het ledemaat heeft kunnen gebruiken, doordat het gezien een stoornis in de aanleg simpelweg nooit ontwikkeld is? Of op zeer jonge leeftijd traumatisch de functionaliteit heeft verloren?

Buiten de reguliere grenzen om, waar zal het einde liggen? Stel, doe eens gek, je wilt 6 armen kunnen aansturen ipv 2. Zal het brein adaptief genoeg kunnen zijn om deze taak, waar het natuurlijk gezien niet gemaakt voor lijkt te zijn, op te kunnen pikken? Zodra de techniek toelaatbaar heeft gemaakt dat de sensoren zo gevoelig zijn geworden om de benodigde signalen op te pakken dat een chip zelfs niet langer op het brein, maar bijv ook op de hoofdhuid geplat kan worden, zullen dit soort 'extreme' situaties buiten gewoon interessant kunnen worden.


Het zal buitengewoon interessant zijn om te zien wat de toekomst in deze te bieden heeft, en waar uiteindelijk de grenzen zullen liggen... als deze er al zullen zijn.

[dasiro]

telesurgery wordt al gedaan:

http://www.youtube.com/watch?v=d7IojFFHtiA

[Verwijderd]

Die systemen zijn bij mijn weten technisch al jaren haalbaar,(VFX-1 helm(te koop voor 400 gulden in 1993 in de gemiddelde computerzaak), en de handschoenen zijn er ook al) of het ooit doorontwikkeld en ingezet word, hangt van de vraag van de markt af.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 27 juli 2024 13:33]

[Arcticwolfx]

Eerst maar kijken hoe precies deze techniek nou is.

[Verwijderd]

zeker een goede ontwikkeling, maar of dit nou ook zo goed is voor gehandicapten?
het klinkt heel naar, maar hoe zit het dan met de natuurlijke selectie?
over een tijdje zal de aardbol toch echt vol zitten, en dit soort ontwikkelingen dragen daar keihard aan mee (de geholpen gehandicapte in kwestie kan zich beter mengen in de maatschappij, waardoor ook zijn/ haar kansen op voortplanting ook vergroot worden)

[Verwijderd]

Ik denk eerlijk gezegd dat natuurlijke selectie allang geen factor meer is voor de moderne mens. Zonder penicilline, rioleringen, moderne bevallingen, inentingen etc. zouden van iedere tien 'gezonde' mensen zeker 3 de volwassen leeftijd niet halen. Waarom dan ook niet diegene helpen die door een aangeboren afwijking of een ongeluk een arm kwijt raakt? Het feit alleen al dat we de getroffenen een volwaardig leven kunnen geven betekend dat eventuele erfelijkheid van zo'n afwijking een non issue wordt, het is namelijk te 'verhelpen'.
Wel een interessant vraagstuk: laten we onze menselijkheid los met dergelijke technieken, of worden we juist menselijker omdat de mensheid de natuurlijke selectie steeds verder voor weet te blijven

[kimborntobewild]

De man van 6 miljoen!
Alleen dan in 't jaar 2622... (En natuulijk niet van die overdreven snelheden en grote sprongen.)

[Michielodc]

Dit vind ik een goede uitvinding. Sommige mensen hebben dat nooit kunnen doen, dat wordt hierdoor wel mogelijk.

Misschien een scheve vergelijking, maar dit kan je vergelijken met iemand die doof is en door een uitvinding iets te horen krijgt. Dat had ik laatst een keer gezien, mooi om te zien.

[Morrar]

Mooie ontwikkeling en toont aan dat neurowetenschap flinke ontwikkelingen doormaakt, naast natuurlijk de technische ontwikkelingen die voor dit project nodig waren. Hoewel veel van het brein nog niet uitgezocht is, zien we dat de meer basale functies (zoals bewegen, horen, zien) steeds duidelijker in kaart worden gebracht.

Wat overigens ook leuk is, is dat dit project gebruik maakt van het feit dat denken aan een bepaalde beweging delen in de (pre-)motor cortex activeert. Dat wisten we al een tijdje, maar het is hier heel erg handig toegepast. Ook al mis je een ledemaat, dan nog kun je de gebieden in de hersenen terugvinden die de aansturing ervan verzorgden. Lastiger wordt het natuurlijk als iemand van het begin aan verlamd is geweest en dus niet die structuren ontwikkeld heeft lijkt me.

[klumel]

Dit is inderdaad een prachtige ontwikkeling, zowel voor de mindervalide en voor ons.
Als dit goed werkt staan der een hele hoop prachtige mogelijkheden voor ons open.