Une interface cerveau-ordinateur qui évoque des sensations tactiles améliore le contrôle du bras robotique

Un coup de pouce pour les interfaces cerveau-ordinateur

Le mouvement finement contrôlé de nos membres nécessite une communication neuronale bidirectionnelle entre le cerveau et la périphérie du corps. Cela comprend des informations afférentes provenant des muscles, des articulations et de la peau, ainsi que des commentaires visuels pour planifier, initier et exécuter la puissance motrice. Dans la tétraplégie, cette communication neuronale est interrompue dans les deux sens au niveau de la moelle épinière. Des interfaces cerveau-ordinateur ont été développées pour produire une sortie motrice volontaire contrôlée par l’enregistrement direct de l’activité cérébrale. Flesher et coll. a ajouté un canal afférent à l’interface cerveau-ordinateur pour imiter l’entrée sensorielle de la peau d’une main (voir la perspective de Faisal). Les améliorations obtenues en ajoutant l’entrée afférente étaient substantielles dans une batterie de tâches motrices testées chez un sujet humain.

La science, abd0380, ce numéro p. 831; voir aussi abi7262, p. 791

Abstrait

Les bras prothétiques contrôlés par une interface cerveau-ordinateur peuvent permettre aux personnes atteintes de tétraplégie d’effectuer des mouvements fonctionnels. Cependant, la vision fournit un retour d’information limité car les informations sur la saisie d’objets sont mieux relayées par le retour tactile. Nous avons complété la vision avec des percepts tactiles évoqués à l’aide d’une interface cerveau-ordinateur bidirectionnelle qui enregistre l’activité neuronale du cortex moteur et génère des sensations tactiles par microstimulation intracorticale du cortex somatosensoriel. Cela a permis à une personne atteinte de tétraplégie d’améliorer considérablement ses performances avec un membre robotique; Les temps d’essai sur une évaluation clinique des membres supérieurs ont été réduits de moitié, passant d’un temps médian de 20,9 à 10,2 secondes. Les temps plus rapides étaient principalement dus à moins de temps passé à tenter de saisir des objets, révélant que l’imitation des principes de contrôle biologique connus aboutit à une exécution des tâches plus proche des capacités humaines valides.

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