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機器人控制桿顯示腦子如何控制移動

Published on May 23, 2006 at 9:03 PM · No Comments

乘火車一個組人類主題運行機器人控制控制桿,研究員向顯示的約翰斯・奧普金斯越慢腦子 「瞭解」控制某些肌肉移動,越可能的是從長遠看切記這個課程。

結果,調查員說,可能修改丟失馬達能力對像中風的腦傷的人的修復途徑。

在關於工作的一個報表在 PLoS 生物的 5月 23日問題,在他們的觀察編譯的研究員腦子的有些部分瞭解 - 和请忘記 - 请齋戒,而其他遲緩地和更加持久瞭解。 瞭解的兩個類型是重要的。

「我們相信我們的工作是第一个向顯示機動學習介入不同的時間表并且暗示在使患者應該集中於緩慢瞭解的中風恢復原狀的最佳的方法,因為慢博學的運動技巧長期將被維護」,說報表的高級作者,禮薩 Shadmehr, Ph.D。,生物醫學工程教授在基本的生物醫學學院在約翰斯・奧普金斯。

神經科學家長期認為二件事情對於掌握這樣體力控制是必需的 - 時間和錯誤。 時間是指需要 「休眠對此」,莫名其妙地處理的腦子的能,并且 「请切記」如何仔細控制肌肉。 關於錯誤,它認為錯誤幫助腦子和肌肉優化好移動。 時間和錯誤的需求解釋簡單的移動的重複為什麼在使定期地每天使用部分地被痲痺的中風患者和那些恢復原狀以其他腦傷。

要測試對時間的需要在掌握體力控制,研究小組設計一項簡單和短的任務。 十四個健康人類主題請求保持一根機器人控制控制桿和保留它從移動,當機器人驅動器重複推進了 - 在快速脈衝 - 對一個端。 在這個相反的方向重複然後推進的控制桿和主題再請求保持控制桿被集中。

研究小組發現了,在所有推進用不同的方向的這主題仍然傾斜推進在第一個方向後的控制桿,既使當控制桿完全被集中了和不移動。 莫名其妙地腦子和肌肉在胳膊 「在實驗中瞭解」此簡單的移動,根據研究員需要仅幾分鐘,向顯示休眠沒有對於瞭解這樣簡單的移動是必需的。

用於這些實驗的機器人控制控制桿可能精密地評定多麼艱苦,并且在什麼方向它由暫掛它的現有量推進。 使用計算機程序,研究員然後能運用數學等式於這些評定和計算預測腦子如何也許 「瞭解」這些簡單的移動。

例如,通過考慮到它採取為了主題能推進在第一個方向的控制桿保持它被集中和重複的數量多長時間為主題需要了 「忘記」多麼艱苦推進控制桿,預測建議使用至少二個不同步驟,腦子瞭解體力控制。

首先,計算機程序能戲弄腦子迅速拾起控制任務,但是迅速實際上忘記了這項任務。 但是,同時,腦子遲緩地也瞭解同一項任務,并且那對的主題的負責能 「切記」最初的控制桿推進的移動。

「修復是關於培訓,并且您要能培訓這個慢瞭解的系統是成功的」, Shadmehr 說。

作為下一個步驟,這個小組是對找到感興趣腦子的哪些部分對慢瞭解負責。 他們希望那戲弄此系統不僅分開將改進對腦子功能的瞭解,而且為療法方法專門製作目標體力控制慢瞭解和增量恢復在腦傷以後。

http://www.hopkinsmedicine.org