211service.com
Tungkontroll
Kan tungan hjälpa en paraplegic att plocka upp ett halt glas eller en mjuk, squishy kattunge? Justin Williams och hans kollegor vid University of Wisconsin testar elektrisk stimulering av tungan som ett komplement till visuell feedback för hjärnkontrollerade datorgränssnitt, såsom de som används för att kontrollera armproteser. Enligt forskning som presenterades vid Society of Neurosciences-konferensen i Washington, DC, förra veckan, visade forskarna att frivilliga kan kontrollera rörelsen av en markör på en datorskärm med hjälp av elektrisk stimulering av tungan lika bra som de kan kontrollera den med visuella respons.
Hjärnmaskiner: En volontär testar ett hjärn-dator-gränssnitt som utvecklas vid University of Wisconsin. Den består av ett elektroencefalogram (EEG) lock som registrerar hjärnaktivitet och en enhet som stimulerar tungan. Den gula bollens position på skärmen representeras av elektrisk aktivitet på volontärens tunga. Volontären använder hjärnaktivitet (föreställda rörelser) för att flytta bollen till det röda målet.
Tunganordningen öppnar nya sätt för enheter att interagera med hjärnan och kroppen på ett samarbetssätt, säger Gerwin Schalk , en forskare vid Wadsworth Center i Albany, NY, som inte var involverad i forskningen. Om vi har fler sätt att ge feedback skulle det förbättra prestandan.
Tungstimulatorn består av en tunnfilmsuppsättning av 144 elektroder – den är lite större än en fjärdedel – som sitter på ytan av tungan. En stimulator levererar elektriska signaler baserade på visuell information - i det här fallet rörelsen av en prick på en datorskärm. Den fungerar som en bildskärm med låg upplösning med en 12 x 12-uppsättning pixlar, säger Williams. En liknande apparat används redan för personer med balansstörningar - tungstimulering talar om för användaren om hennes huvud är upprätt - och testas även som ett visuellt hjälpmedel för blinda.
För det aktuella projektet fäste forskare tunganordningen på en mössa som avläser elektrisk aktivitet från hjärnan genom hårbotten med hjälp av elektroencefalografi (EEG). EEG-kåpan utvecklas som en del av en neural protes för personer som är svårt förlamade. Specialutvecklad mjukvara kan upptäcka när användaren funderar på att flytta sina armar eller fötter, som sedan kan användas för att styra en markör på skärmen.
Användare avgör vanligtvis hur bra de utför en uppgift, som att använda hjärnaktivitet för att flytta en boll till ett mål på en skärm, genom att titta på bollens position. Williams och hans kollegor fann att volontärerna kunde prestera lika snabbt och exakt när bollens plats representerades som ett mönster av elektrisk aktivitet på tungan utan visuell information.
Forskarna hoppas kunna använda enheten för att förstärka proteser. När vi tar upp en kopp använder vi visuella signaler för att föra handen till den, men vi använder taktil och annan information, såsom dess tyngd eller konsistens, för att bedöma hur svårt den är att greppa. Denna typ av återkoppling saknas från befintliga proteser. En handprotes kanske kan göra underbara saker mekaniskt, men om motivet inte kan känna något på fingertopparna, begränsar det avsevärt mängden manipulation de kan göra, säger Marc Schieber , en läkare och forskare vid University of Rochester Medical School, som inte var involverad i forskningen.
Även om tungan kan verka som en udda plats för att leverera sensorisk information, säger Williams att det faktiskt är en idealisk plats. Det är ett av de mest täta enerverade organen; den har receptorer för smak, smärta och temperatur, säger han. Under vissa förhållanden kan enheten till och med stimulera smaken, som sött och surt. När det gäller hur de elektriska skakningarna känns: Ungefär som Pop Rocks, säger Williams.