Apor styr robotarm med hjälp av signaler från hjärnan

Forskare från Göteborgs universitet har tillsammans med forskare från Duke
University i USA lyckats få apor att styra en robotarm med signaler från
den egna hjärnan. Resultaten är ett steg på vägen mot att hjälpa t ex
totalförlamade patienter att återfå viss funktionsförmåga.

Ett forskarlag vid Duke University, Durham, North Carolina, USA har tagit
fram en teknik som låter apor styra en robotarm med hjälp av signaler från
hjärnan. Aporna styr robotarmen samtidigt som de rör sin egen arm mot t.ex.
en liten fruktbit. Forskarna har även skickat dessa ”hjärnsignaler” över
Internet, så att en robot kunde styras över 100 mil bort vid Massachusetts
Institute of Technology.

Rönen presenteras i en artikel i tidskriften Nature den 16/11 2000.
Artikelns förste författare är Dr. Johan Wessberg, som är forskarassistent
vid Institutionen för fysiologi och farmakologi, Göteborgs universitet. De
publicerade rönen är resultatet av ett långsiktigt samarbete mellan Dr.
Wessberg, som främst ägnar sig åt forskning kring människans handmotorik
och känsel, och forskningsgruppen vid Duke University under Prof. Miguel
Nicolelis.

I artikeln beskrivs hur forskningsgruppen registrerade aktiviteten från ett
stort antal nervceller i flera olika delar av hjärnan hos två små apor (owl
monkey, en liten sydamerikansk primat). Upp till 96 hårfina elektroder
opererades in och kunde bäras av aporna under flera års tid. Apan fick
utföra olika typer av armrörelser, t.ex. plocka upp små fruktbitar från ett
bord. Samtidigt registrerade forskarna både nervcellernas aktivitet och
armens position. Ett flertal matematiska metoder användes för att med hjälp
av datorer tolka signalerna från nervcellerna så att en robotarm kunde
styras samtidigt som apan rörde sin egen arm. Forskarna lyckades styra
roboten i enkla rörelser åt höger-vänster med god precision, och lyckades
även styra roboten i rummets tre dimensioner så att robotarmens rörelser
efterliknade apans egna.

Även om många steg återstår innan en liknande teknik kan prövas på
människor så utgör de publicerade rönen ett steg på vägen mot att hjälpa
t.ex. totalförlamade patienter att återfå viss funktionsförmåga med hjälp
av apparatur som styrs direkt från nervsystemet. De publicerade resultaten
visar att elektroder inopererade i hjärnan kan fungera under flera år hos
primater, utan att orsaka men, och att styrning av apparatur utanför
hjärnan kan åstadkommas med de matematiska metoder som finns tillgängliga
idag.

Dr. Johan Wessberg, tel: 00 1 919 684 0229, e-post: wessberg@physiol.gu.se
Prof. Miguel Nicolelis, tel: 00 1 919 684 4580
Pressutskick, Duke University:http://www.dukenews.duke.edu/research/NICONAT.HTM
Artikel i Nature, 16/11 2000, vol. 408, s 361-365

Karin Nobis, Göteborgs universitet, Medicinska fakulteten, Box 400, 405 30
Göteborg. Besöksadress: Medicinaregatan 16. Telefon: 031-773 36 53. Fax:
031-82 58 92.
E-post: karin.nobis@medkan.gu.se