211service.com
Tungekontrol
Kunne tungen hjælpe en paraplegiker med at tage et glat glas eller en blød, squishy killing op? Justin Williams og hans kolleger ved University of Wisconsin tester elektrisk stimulering af tungen som et supplement til visuel feedback til hjernekontrollerede computergrænseflader, såsom dem der bruges til at kontrollere armproteser. Ifølge forskning, der blev præsenteret på Society of Neurosciences-konferencen i Washington, DC i sidste uge, viste forskerne, at frivillige kan kontrollere bevægelsen af en markør på en computerskærm ved hjælp af elektrisk stimulation til tungen lige så godt, som de kan kontrollere den ved hjælp af visuelle feedback.
Hjernemaskiner: En frivillig tester en hjerne-computer-grænseflade, der udvikles på University of Wisconsin. Den består af en elektroencefalogram (EEG) hætte, der registrerer hjerneaktivitet og en enhed, der stimulerer tungen. Den gule kugles position på skærmen er repræsenteret i elektrisk aktivitet på den frivilliges tunge. Den frivillige bruger hjerneaktivitet (forestillede bevægelser) til at flytte bolden til det røde mål.
Tungeapparatet åbner nye måder for enheder til at interagere med hjernen og kroppen på en kollaborativ måde, siger Gerwin Schalk , en forsker ved Wadsworth Center i Albany, NY, som ikke var involveret i forskningen. Hvis vi har flere måder at give feedback på, ville det forbedre ydeevnen.
Tungestimulatoren består af en tynd-film række af 144 elektroder - den er lidt større end en fjerdedel - der sidder på overfladen af tungen. En stimulator leverer elektriske signaler baseret på visuel information - i dette tilfælde bevægelsen af en prik på en computerskærm. Den fungerer som en skærm med lav opløsning med en 12 x 12 matrix af pixels, siger Williams. Et lignende apparat er allerede i brug for personer med balanceforstyrrelser - tungestimulation fortæller brugeren, om hendes hoved er oprejst - og bliver også testet som et visuelt hjælpemiddel for blinde.
Til det aktuelle projekt har forskere fastgjort tungeanordningen til en hætte, der aflæser elektrisk aktivitet fra hjernen gennem hovedbunden ved hjælp af elektroencefalografi (EEG). EEG-hætten udvikles som en del af en neural protese til mennesker, der er alvorligt lammede. Specielt udviklet software kan registrere, når brugeren tænker på at bevæge sine arme eller fødder, som så kan bruges til at styre en markør på skærmen.
Brugere bestemmer normalt, hvor godt de udfører en opgave, såsom at bruge hjerneaktivitet til at flytte en bold til et mål på en skærm, ved at se på boldens position. Williams og hans kolleger fandt ud af, at de frivillige kunne præstere lige så hurtigt og præcist, når boldens placering var repræsenteret som et mønster af elektrisk aktivitet på tungen uden visuel information.
Forskerne håber at kunne bruge enheden til at forstærke protetiske lemmer. Når vi tager en kop op, bruger vi visuelle signaler til at bringe vores hånd til den, men vi bruger taktile og andre oplysninger, såsom dens tyngde eller tekstur, til at vurdere, hvor svært den er at forstå. Denne type feedback mangler fra eksisterende protetiske lemmer. En håndprotese kan måske gøre vidunderlige ting mekanisk, men hvis forsøgspersonen ikke kan mærke noget på fingerspidserne, begrænser det i høj grad mængden af manipulation, de kan være i stand til at udføre, siger Marc Schieber , en læge og videnskabsmand ved University of Rochester Medical School, som ikke var involveret i forskningen.
Mens tungen kan virke som et mærkeligt sted at levere sensorisk information, siger Williams, at det faktisk er et ideelt sted. Det er et af de mest tætte enerverede organer; det har receptorer for smag, smerte og temperatur, siger han. Under nogle forhold kan enheden endda stimulere smagen, f.eks. sødt og surt. Med hensyn til, hvordan de elektriske stød føles: Lidt ligesom Pop Rocks, siger Williams.