aeonios
10-04-08, 12:29
Πριν από μερικές μέρες, ένας πίθηκος που βρισκόταν στη Βόρεια Καρολίνα των ΗΠΑ κατάφερε να κινήσει μέσω της εγκεφαλικής του δραστηριότητας ένα ανθρωπόμορφο ρομπότ που βρισκόταν στο Κιότο της Ιαπωνίας. Ήταν η πρώτη φορά στην ιστορία όπου τα εγκεφαλικά σήματα ενός έμβιου όντος χρησιμοποιήθηκαν για να προσδώσουν κίνηση σε ένα ρομπότ.
Λίγα χρόνια νωρίτερα, και συγκεκριμένα το 2003, η ομάδα του νευροεπιστήμονα δρος Μιγκέλ Νικολέλις από το Πανεπιστήμιο Duke των ΗΠΑ είχε αποδείξει ότι οι πίθηκοι μπορούσαν να χρησιμοποιούν τη σκέψη τους για να κινούν ρομποτικούς βραχίονες. Σύμφωνα με τον Αμερικανό επιστήμονα, τα δύο αυτά πειράματα υποδηλώνουν ότι στο άμεσο μέλλον θα είναι εφικτή η ίαση της παράλυσης των ποδιών με τη βοήθεια των εγκεφαλικών σημάτων των ίδιων των ασθενών.
Συσκευή σαν κινητό. Ο δρ Νικολέλις τονίζει στην εφημερίδα «Τhe Νew Υork Τimes» ότι μια δέσμη από ηλεκτρόδια η οποία θα είναι συνδεδεμένη με τον εγκέφαλο ενός ασθενούς θα μπορεί να στέλνει σήματα σε μια συσκευή με μέγεθος όσο ένα κινητό τηλέφωνο την οποία ο ασθενής θα έχει προσαρμοσμένη στους γοφούς. Η συσκευή αυτή θα διοχετεύει τον ερεθισμό από τα σήματα σε δύο αντιστηρίγματα τα οποία θα επικαλύπτουν τα πόδια ως εξωτερικός σκελετός. Έτσι θα είναι δυνατή η κίνηση των παράλυτων ποδιών με τη συνδρομή σκελετικών βοηθημάτων. Το μόνο που χρειάζεται είναι «ένας ασθενής να σκέφτεται το περπάτημα και αυτομάτως τότε θα περπατάει». Μάλιστα ο Νίκος Χατσόπουλος, που είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, τονίζει στην αμερικανική εφημερίδα ότι το συγκεκριμένο πείραμα αποτελεί μια συναρπαστική πρόοδο και πως με τον τρόπο αυτό η χρησιμοποίηση εξωσκελετικών βοηθημάτων θα μπορούσε να αποδειχτεί ιδιαίτερα αποδοτική. Πείραμα με ζώα. Επί της ουσίας τώρα, ο μηχανισμός που θα έχει τη μορφή κινητού τηλεφώνου θα είναι ένα σύστημα που θα επιτρέπει σε ανθρώπους να χρησιμοποιούν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου τους για να ελέγξουν μια συσκευή. Όμως επειδή ακόμη οι επιστήμονες δεν έχουν βρει κάποιον ασφαλή τρόπο για να εμφυτεύσουν στον ανθρώπινο εγκέφαλο την απαιτούμενη δέσμη ηλεκτροδίων, το πείραμα με την κίνηση μέσω εγκεφάλου θα περιορίζεται μόνο στα ζώα.
Για να επιτευχθεί το πείραμα αυτό, οι επιστήμονες έμαθαν στον πίθηκο με το όνομα Αϊντόγια να περπατά όρθιος σε έναν κυλιόμενο διάδρομο. Ο πίθηκος κρατούσε την ισορροπία του έχοντας στερεωμένα τα χέρια του σε μια οριζόντια λαβή μπροστά στον διάδρομο. Κάθε φορά που ο Αϊντόγια προχωρούσε με διαφορετική ταχύτητα στον διάδρομο, οι επιστήμονες τον επιβράβευαν κερνώντας τον δημητριακά και σταφίδες. Η άσκηση αυτή διήρκεσε επί 15 λεπτά τη μέρα για τρεις μέρες την εβδομάδα επί δύο μήνες.
Η δραστηριότητα των νευρώνων.
Στο μεταξύ, είχαν εμφυτευτεί ηλεκτρόδια στην περιοχή του εγκεφάλου του πιθήκου που είναι υπεύθυνη για τη λειτουργία των κάτω άκρων. Τα ηλεκτρόδια κατέγραφαν τη δραστηριότητα 250 έως 300 νευρώνων οι οποίοι ενεργοποιούνταν όταν ο πίθηκος περπατούσε. Ορισμένοι νευρώνες ενεργοποιούνταν όταν ο πίθηκος κινούσε τον αστράγαλο, το γόνατο ή τον γοφό του. Άλλοι νευρώνες δραστηριοποιούνταν όταν τα πόδια του άγγιζαν το έδαφος.
Την ίδια στιγμή οι επιστήμονες, για να αποκτήσουν μια πιο λεπτομερειακή εικόνα της κίνησης των ποδιών του Αϊντόγια, τοποθέτησαν στις κλειδώσεις του αστραγάλου, του γονάτου και των γοφών του μια φθοριούχο μπογιά, μια επίστρωση δηλαδή ειδικού μακιγιάζ. Χρησιμοποιώντας μια κάμερα υψηλών ταχυτήτων κατάφεραν να βιντεοσκοπήσουν τις κινήσεις του. Στη συνέχεια οι εικόνες που κατεγράφησαν από το βίντεο και τα εγκεφαλικά σήματα συνδυάστηκαν και μετατράπηκαν σε ένα είδος γλώσσας μηχανής, η οποία μπορούσε να διαβαστεί από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή.
Μετάδοση στο ρομπότ. Η συγκεκριμένη γλωσσική διάταξη ήταν σε θέση να μπορεί να προβλέπει με ακρίβεια 90% κάθε παραλλαγή της κίνησης των ποδιών του πιθήκου τρία με τέσσερα δευτερόλεπτα προτού εκδηλωθεί η κίνηση αυτή. Πριν από μερικές μέρες, ο πίθηκος που ήταν... ψυχολογικά προετοιμασμένος ανέβηκε στον διάδρομό του και άρχισε να περπατάει έχοντας εμφυτευμένα στον εγκέφαλο ηλεκτρόδια. Το μοντέλο της κίνησής του και τα εγκεφαλικά σήματα συγκεντρώθηκαν και διοχετεύτηκαν σε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή και μεταδόθηκαν μέσω μιας υψηλών ταχυτήτων ιντερνετικής σύζευξης σε ένα ρομπότ στο Κιότο της Ιαπωνίας.
Πηγή: http://www.tanea.gr//Article.aspx?d=20080119&nid=7219205&sn=&spid=876
Λίγα χρόνια νωρίτερα, και συγκεκριμένα το 2003, η ομάδα του νευροεπιστήμονα δρος Μιγκέλ Νικολέλις από το Πανεπιστήμιο Duke των ΗΠΑ είχε αποδείξει ότι οι πίθηκοι μπορούσαν να χρησιμοποιούν τη σκέψη τους για να κινούν ρομποτικούς βραχίονες. Σύμφωνα με τον Αμερικανό επιστήμονα, τα δύο αυτά πειράματα υποδηλώνουν ότι στο άμεσο μέλλον θα είναι εφικτή η ίαση της παράλυσης των ποδιών με τη βοήθεια των εγκεφαλικών σημάτων των ίδιων των ασθενών.
Συσκευή σαν κινητό. Ο δρ Νικολέλις τονίζει στην εφημερίδα «Τhe Νew Υork Τimes» ότι μια δέσμη από ηλεκτρόδια η οποία θα είναι συνδεδεμένη με τον εγκέφαλο ενός ασθενούς θα μπορεί να στέλνει σήματα σε μια συσκευή με μέγεθος όσο ένα κινητό τηλέφωνο την οποία ο ασθενής θα έχει προσαρμοσμένη στους γοφούς. Η συσκευή αυτή θα διοχετεύει τον ερεθισμό από τα σήματα σε δύο αντιστηρίγματα τα οποία θα επικαλύπτουν τα πόδια ως εξωτερικός σκελετός. Έτσι θα είναι δυνατή η κίνηση των παράλυτων ποδιών με τη συνδρομή σκελετικών βοηθημάτων. Το μόνο που χρειάζεται είναι «ένας ασθενής να σκέφτεται το περπάτημα και αυτομάτως τότε θα περπατάει». Μάλιστα ο Νίκος Χατσόπουλος, που είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, τονίζει στην αμερικανική εφημερίδα ότι το συγκεκριμένο πείραμα αποτελεί μια συναρπαστική πρόοδο και πως με τον τρόπο αυτό η χρησιμοποίηση εξωσκελετικών βοηθημάτων θα μπορούσε να αποδειχτεί ιδιαίτερα αποδοτική. Πείραμα με ζώα. Επί της ουσίας τώρα, ο μηχανισμός που θα έχει τη μορφή κινητού τηλεφώνου θα είναι ένα σύστημα που θα επιτρέπει σε ανθρώπους να χρησιμοποιούν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου τους για να ελέγξουν μια συσκευή. Όμως επειδή ακόμη οι επιστήμονες δεν έχουν βρει κάποιον ασφαλή τρόπο για να εμφυτεύσουν στον ανθρώπινο εγκέφαλο την απαιτούμενη δέσμη ηλεκτροδίων, το πείραμα με την κίνηση μέσω εγκεφάλου θα περιορίζεται μόνο στα ζώα.
Για να επιτευχθεί το πείραμα αυτό, οι επιστήμονες έμαθαν στον πίθηκο με το όνομα Αϊντόγια να περπατά όρθιος σε έναν κυλιόμενο διάδρομο. Ο πίθηκος κρατούσε την ισορροπία του έχοντας στερεωμένα τα χέρια του σε μια οριζόντια λαβή μπροστά στον διάδρομο. Κάθε φορά που ο Αϊντόγια προχωρούσε με διαφορετική ταχύτητα στον διάδρομο, οι επιστήμονες τον επιβράβευαν κερνώντας τον δημητριακά και σταφίδες. Η άσκηση αυτή διήρκεσε επί 15 λεπτά τη μέρα για τρεις μέρες την εβδομάδα επί δύο μήνες.
Η δραστηριότητα των νευρώνων.
Στο μεταξύ, είχαν εμφυτευτεί ηλεκτρόδια στην περιοχή του εγκεφάλου του πιθήκου που είναι υπεύθυνη για τη λειτουργία των κάτω άκρων. Τα ηλεκτρόδια κατέγραφαν τη δραστηριότητα 250 έως 300 νευρώνων οι οποίοι ενεργοποιούνταν όταν ο πίθηκος περπατούσε. Ορισμένοι νευρώνες ενεργοποιούνταν όταν ο πίθηκος κινούσε τον αστράγαλο, το γόνατο ή τον γοφό του. Άλλοι νευρώνες δραστηριοποιούνταν όταν τα πόδια του άγγιζαν το έδαφος.
Την ίδια στιγμή οι επιστήμονες, για να αποκτήσουν μια πιο λεπτομερειακή εικόνα της κίνησης των ποδιών του Αϊντόγια, τοποθέτησαν στις κλειδώσεις του αστραγάλου, του γονάτου και των γοφών του μια φθοριούχο μπογιά, μια επίστρωση δηλαδή ειδικού μακιγιάζ. Χρησιμοποιώντας μια κάμερα υψηλών ταχυτήτων κατάφεραν να βιντεοσκοπήσουν τις κινήσεις του. Στη συνέχεια οι εικόνες που κατεγράφησαν από το βίντεο και τα εγκεφαλικά σήματα συνδυάστηκαν και μετατράπηκαν σε ένα είδος γλώσσας μηχανής, η οποία μπορούσε να διαβαστεί από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή.
Μετάδοση στο ρομπότ. Η συγκεκριμένη γλωσσική διάταξη ήταν σε θέση να μπορεί να προβλέπει με ακρίβεια 90% κάθε παραλλαγή της κίνησης των ποδιών του πιθήκου τρία με τέσσερα δευτερόλεπτα προτού εκδηλωθεί η κίνηση αυτή. Πριν από μερικές μέρες, ο πίθηκος που ήταν... ψυχολογικά προετοιμασμένος ανέβηκε στον διάδρομό του και άρχισε να περπατάει έχοντας εμφυτευμένα στον εγκέφαλο ηλεκτρόδια. Το μοντέλο της κίνησής του και τα εγκεφαλικά σήματα συγκεντρώθηκαν και διοχετεύτηκαν σε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή και μεταδόθηκαν μέσω μιας υψηλών ταχυτήτων ιντερνετικής σύζευξης σε ένα ρομπότ στο Κιότο της Ιαπωνίας.
Πηγή: http://www.tanea.gr//Article.aspx?d=20080119&nid=7219205&sn=&spid=876