In 2011, a woman who suffered a str

In 2011, a woman who suffered a stroke that left her unable to move lifted a cup with a robotic arm that she manipulated with her thoughts. In 2012, another woman (this one a quadriplegic suffering from spinocerebellar degeneration) doled out a few high fives and ate a piece of chocolate using a similar, mind-controlled robotic arm.

But these technologies differ from the new brain-controlled exoskeletonin a very important way: In order to manipulate either of these robotic arms with their brains, the patients had to first undergo invasive brain surgery. Surgeons implanted tiny electronics into the patients' brain that, when connected to external wires, allowed the women to control the robotic arms using electrical impulses from their brains.

But the brain-computer interface developed by researchers at Korea University in Seoul, South Korea, and the Technical University (TU) of Berlin doesn't require brain surgery. In order to control the exoskeleton, study subjects first strap on the cap covered in small electrodes that cling to their scalps. The skullcaps are the tools that connect the subject's brain to the exoskeleton, the researchers said, and are commonly used in electroencephalograms (EEGs) — a method of recording electrical activity by placing conductive materials on the scalp (the brain waves are then plotted on a chart, much like heart rate).

In the exoskeleton study, the EEG cap was used to pick up very particular brain signals — those created by what the researchers call steady-state visual evoked potentials (SSVEPs). Essentially, the electrodes detect "flashing lights," the researchers said.

A small controller jutting out from the exoskeleton holds a set of light-emitting diodes (LEDs) that light up in different patterns. The patterns represent specific commands that the exoskeleton can carry out, such as stand up, sit down, walk forward, turn left and turn right. [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]

The person wearing the exoskeleton stares at one of these lights (for example, the one that corresponds to the command for taking a step forward). His brain produces a particular electrical signal in response to seeing the light. That signal is picked up by the electrode cap, which sends the brain signal information to a computer via a wireless connection. The computer then translates the brain signals into the appropriate command and sends that command to the exoskeleton. Within a few seconds, the exoskeleton takes a step forward.

The setup is "robust and intuitive," according to Klaus Müller, a professor in the computer science department at TU and lead author of the new paper outlining the research. The technology is considered robust because the interface still works even though the exoskeleton creates all kinds of electrical signals that could interfere with a person's brain signals. And it's intuitive because, despite all the steps involved in the brain-controlled process, it's actually pretty simple to get the exoskeleton to do what you want it to do, Müller told Live Science in an email.

But the brain-computer interface is not without its quirks. For one thing, all 12 participants in the study had to be screened for epilepsy before participating, and even Müller said that staring at the interface's flashing LEDs for extended periods of time gives him a headache.

In the future, the researchers hope to create a similar system that causes less "visual fatigue," Müller said. The other obstacle standing in the exoskeleton's way is cost.

Not only do the researchers need to conduct all kinds of expensive clinical studies before getting these devices anywhere near patients in the real world, the patients themselves will then have to pay for them. Getting insurance companies to cover the cost of this futuristic (but potentially life-altering) tech could be the hardest part of the process, Müller said.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในปี 2554 ผู้หญิงที่ประสบจังหวะที่ด้านซ้ายของเธอไม่สามารถย้าย ยกถ้วย มีแขนหุ่นยนต์ที่เธอจัดการกับความคิดของเธอ ใน 2012 ผู้หญิงอื่น (คนนี้ทรมานคนอัมพาตจากเสื่อม spinocerebellar) เจียด fives กี่สูง และกินชิ้นส่วนของช็อกโกแลตที่ใช้แขนหุ่นยนต์คล้ายกัน ควบคุมจิตใจแต่เทคโนโลยีเหล่านี้แตกต่างจาก exoskeletonin ควบคุมสมองใหม่วิธีสำคัญมาก: เพื่ออย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้แขนหุ่นยนต์กับสมองของพวกเขา ผู้ป่วยได้รับการผ่าตัดสมองรุกรานก่อน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก surgeons implanted ในผู้ป่วยสมองที่ เมื่อเชื่อมต่อสายภายนอก อนุญาตให้ผู้หญิงควบคุมแขนหุ่นยนต์ใช้แรงกระตุ้นไฟฟ้าจากสมองของพวกเขาแต่อินเตอร์เฟซสมองคอมพิวเตอร์ที่พัฒนา โดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเกาหลีในโซล เกาหลีใต้ และในทางเทคนิคมหาวิทยาลัย (TU) ของเบอร์ลินที่ไม่จำเป็นต้องผ่าตัดสมอง การควบคุมโครงกระดูกภายนอก เรียนวิชาสายแรกบนฝาครอบคลุมในการหุงตเล็กที่ยึดกับ scalps ของพวกเขา Skullcaps เป็นเครื่องมือที่เชื่อมต่อสมองของเรื่องโครงกระดูกภายนอก นักวิจัยกล่าวว่า และใช้ใน electroencephalograms (EEGs) ซึ่งวิธีการบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าด้วยวัสดุไฟฟ้าบนหนังศีรษะ (คลื่นสมองอยู่แล้วลงจุดบนแผนภูมิ มากเช่นอัตราการเต้นหัวใจ)In the exoskeleton study, the EEG cap was used to pick up very particular brain signals — those created by what the researchers call steady-state visual evoked potentials (SSVEPs). Essentially, the electrodes detect "flashing lights," the researchers said.A small controller jutting out from the exoskeleton holds a set of light-emitting diodes (LEDs) that light up in different patterns. The patterns represent specific commands that the exoskeleton can carry out, such as stand up, sit down, walk forward, turn left and turn right. [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]The person wearing the exoskeleton stares at one of these lights (for example, the one that corresponds to the command for taking a step forward). His brain produces a particular electrical signal in response to seeing the light. That signal is picked up by the electrode cap, which sends the brain signal information to a computer via a wireless connection. The computer then translates the brain signals into the appropriate command and sends that command to the exoskeleton. Within a few seconds, the exoskeleton takes a step forward.The setup is "robust and intuitive," according to Klaus Müller, a professor in the computer science department at TU and lead author of the new paper outlining the research. The technology is considered robust because the interface still works even though the exoskeleton creates all kinds of electrical signals that could interfere with a person's brain signals. And it's intuitive because, despite all the steps involved in the brain-controlled process, it's actually pretty simple to get the exoskeleton to do what you want it to do, Müller told Live Science in an email.
But the brain-computer interface is not without its quirks. For one thing, all 12 participants in the study had to be screened for epilepsy before participating, and even Müller said that staring at the interface's flashing LEDs for extended periods of time gives him a headache.

In the future, the researchers hope to create a similar system that causes less "visual fatigue," Müller said. The other obstacle standing in the exoskeleton's way is cost.

Not only do the researchers need to conduct all kinds of expensive clinical studies before getting these devices anywhere near patients in the real world, the patients themselves will then have to pay for them. Getting insurance companies to cover the cost of this futuristic (but potentially life-altering) tech could be the hardest part of the process, Müller said.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในปี 2011 ผู้หญิงคนหนึ่งที่ได้รับความเดือดร้อนจังหวะที่เหลือของเธอที่ไม่สามารถที่จะย้ายยกถ้วยกับแขนหุ่นยนต์ว่าเธอจัดการกับความคิดของเธอ ในปี 2012 ผู้หญิงอีกคนหนึ่ง (ซึ่งหนึ่งอัมพาตทุกข์ทรมานจากการเสื่อมสภาพ Spinocerebellar) doled ออกห้าสูงน้อยและกินชิ้นส่วนของช็อคโกแลตโดยใช้ที่คล้ายกันแขนหุ่นยนต์ใจควบคุม. แต่เทคโนโลยีเหล่านี้แตกต่างจากใหม่สมองที่ควบคุม exoskeletonin มาก วิธีที่สำคัญ: ในการจัดการอย่างใดอย่างหนึ่งของแขนหุ่นยนต์เหล่านี้ด้วยสมองของพวกเขาผู้ป่วยที่ต้องรับการผ่าตัดครั้งแรกสมองรุกราน ศัลยแพทย์ฝังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กเข้าไปในสมองของผู้ป่วยว่าเมื่อเชื่อมต่อกับสายไฟภายนอกได้รับอนุญาตให้ผู้หญิงที่จะควบคุมแขนหุ่นยนต์โดยใช้แรงกระตุ้นไฟฟ้าจากสมองของพวกเขา. แต่อินเตอร์เฟซที่สมองคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเกาหลีในกรุงโซลประเทศเกาหลีใต้ และมหาวิทยาลัยเทคนิค (TU) เบอร์ลินไม่จำเป็นต้องมีการผ่าตัดสมอง เพื่อที่จะควบคุมรพการศึกษาวิชาสายครั้งแรกบนหมวกที่ครอบคลุมในขั้วไฟฟ้าขนาดเล็กที่ยึดติดกับกระโหลกของพวกเขา skullcaps เป็นเครื่องมือที่เชื่อมต่อสมองเรื่องที่จะรพนักวิจัยกล่าวและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน electroencephalograms (EEGs) - วิธีการบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าโดยการวางวัสดุนำบนหนังศีรษะ (คลื่นสมองแล้วพล็อตในการเป็น . กราฟมากเช่นอัตราการเต้นหัวใจ) ในการศึกษารพที่หมวกสมองถูกใช้ในการรับสัญญาณมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสมอง - ที่สร้างขึ้นโดยสิ่งที่นักวิจัยเรียกรัฐคงศักยภาพปรากฏภาพ (SSVEPs) เป็นหลักตรวจจับขั้ว "ไฟกระพริบ" กล่าวว่านักวิจัย. ยื่นควบคุมขนาดเล็กออกจากรพถือชุดของไดโอดเปล่งแสง (LEDs) ที่สว่างขึ้นในรูปแบบที่แตกต่างกัน รูปแบบแทนคำสั่งเฉพาะที่รพสามารถดำเนินการเช่นการลุกขึ้นยืนนั่งลงเดินไปข้างหน้าเลี้ยวซ้ายและเลี้ยวขวา [ซูเปอร์อัจฉริยะเครื่อง: 7 ฟิวเจอร์หุ่นยนต์] คนที่สวมใส่รพจ้องที่หนึ่งของไฟเหล่านี้ (เช่นหนึ่งที่สอดคล้องกับคำสั่งสำหรับการก้าวไปข้างหน้าก) สมองของเขาก่อให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตอบสนองที่จะได้เห็นแสง สัญญาณที่ถูกหยิบขึ้นมาจากฝาครอบขั้วไฟฟ้าซึ่งจะส่งข้อมูลสัญญาณสมองกับคอมพิวเตอร์ผ่านการเชื่อมต่อไร้สาย คอมพิวเตอร์แล้วแปลสัญญาณสมองออกเป็นคำสั่งที่เหมาะสมและส่งคำสั่งที่รพ ภายในไม่กี่วินาทีที่รพก้าวไปข้างหน้า. การติดตั้งคือ "มีประสิทธิภาพและใช้งานง่าย" ตามที่เคลาส์มุลเลอร์เป็นอาจารย์ในภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์และผู้เขียนนำกระดาษใหม่สรุปการวิจัย เทคโนโลยีที่เป็นที่ยอมรับว่ามีประสิทธิภาพเพราะอินเตอร์เฟซยังคงทำงานแม้ว่ารพสร้างทุกชนิดของสัญญาณไฟฟ้าที่อาจรบกวนการทำงานของบุคคลสัญญาณสมอง และมันก็ใช้งานง่ายเพราะแม้จะทุกขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนการทำงานของสมองที่ควบคุมก็จริงง่ายสวยที่จะได้รับรพที่จะทำสิ่งที่คุณต้องการจะทำMüllerบอกสดวิทยาศาสตร์ในอีเมล. แต่อินเตอร์เฟซที่สมองของคอมพิวเตอร์ไม่ได้ โดยไม่ต้องนิสัยใจคอของตน สำหรับสิ่งหนึ่งที่ทั้ง 12 ผู้เข้าร่วมในการศึกษาจะต้องมีการคัดกรองโรคลมชักก่อนที่จะเข้าร่วมโครงการและแม้กระทั่งMüllerกล่าวว่าจ้องมองที่อินเตอร์เฟซของไฟ LED กระพริบสำหรับการขยายระยะเวลาให้เขาปวดหัว. ในอนาคตนักวิจัยหวังที่จะสร้าง ระบบที่คล้ายกันที่เป็นสาเหตุของน้อย "เมื่อยล้าภาพ" Müllerกล่าวว่า อุปสรรคอื่น ๆ ที่ยืนอยู่ในทางรพที่เป็นค่าใช้จ่าย. ไม่เพียง แต่นักวิจัยต้องดำเนินการทุกชนิดของการศึกษาทางคลินิกที่มีราคาแพงก่อนที่จะได้รับอุปกรณ์เหล่านี้ได้ทุกที่ใกล้ผู้ป่วยในโลกแห่งความเป็นจริงผู้ป่วยของตัวเองแล้วจะต้องจ่ายสำหรับพวกเขา การเดินทาง บริษัท ประกันภัยเพื่อให้ครอบคลุมค่าใช้จ่ายในอนาคตนี้ (แต่อาจเปลี่ยนแปลงชีวิต) เทคโนโลยีอาจจะเป็นส่วนที่ยากที่สุดของกระบวนการMüllerกล่าวว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ใน 2011 , ผู้หญิงที่ประสบจังหวะ ซึ่งทำให้เธอไม่สามารถขยับยกถ้วยที่มีแขนที่เธอจัดการกับความคิดของเธอ ใน 2012 , ผู้หญิงอื่น ( อันนี้อัมพาตทุกข์ทรมานจาก spinocerebellar เสื่อม ) doled ออกเป็นห้าสูงน้อยและกินชิ้นส่วนของช็อคโกแลตที่ใช้เหมือนกัน จิตใจที่ควบคุมแขนหุ่นยนต์ .

แต่เทคโนโลยีเหล่านี้แตกต่างจากสมองใหม่ควบคุม exoskeletonin เป็นวิธีที่สำคัญมาก เพื่อจัดการให้ของแขนหุ่นยนต์ด้วยสมอง ผู้ป่วยจะผ่าตัดสมองรุกราน . ศัลยแพทย์ผ่าตัดเล็กอิเล็กทรอนิกส์ในผู้ป่วยสมอง เมื่อเชื่อมต่อสายภายนอกอนุญาตให้ผู้หญิงที่จะควบคุมแขนหุ่นยนต์โดยใช้ไฟฟ้ากระตุ้นจากสมอง

แต่สมองคอมพิวเตอร์อินเตอร์เฟซที่พัฒนาโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเกาหลีในโซล , เกาหลีใต้ และมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเบอร์ลิน ( ตู ) ไม่ต้องผ่าตัดสมอง เพื่อที่จะควบคุมโครงสร้าง เรียนวิชาสายแรกในหมวกขนาดเล็กปกคลุมในขั้วไฟฟ้าที่ยึดกะโหลกของและ skullcaps เป็นเครื่องมือที่เชื่อมต่อเรื่องสมองกับเทพชัย หย่อง นักวิจัยกล่าวว่า และมักใช้ใน electroencephalograms ( eegs ) - วิธีในการบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าโดยการวางกระสันบนหนังศีรษะ ( คลื่นสมองแล้วลงจุดบนแผนภูมิ มากๆ เช่น อัตราการเต้นของหัวใจ

ในโครงสร้างปู ) การศึกษาหมวก EEG ที่ใช้รับสัญญาณมากโดยเฉพาะสมองนั้นสร้างขึ้นโดยสิ่งที่นักวิจัยเรียกภาพคงที่ตรวจการ ( ssveps ) เป็นหลัก , ขั้วไฟฟ้าตรวจจับ " กระพริบไฟ " นักวิจัยกล่าวว่า

ควบคุมขนาดเล็กที่ยื่นออกมาจากโครงสร้างปูถือชุดของไดโอดเปล่งแสง ( LEDs ) ที่สว่างขึ้นในรูปแบบที่แตกต่างกันรูปแบบของคำสั่งเฉพาะโครงสร้างที่สามารถดำเนินการได้ เช่น ยืน นั่ง เดิน ไปข้างหน้า เลี้ยวซ้าย และเลี้ยวขวา [ เครื่องจักร ] หุ่นยนต์ซูเปอร์ : 7 ล่วงหน้า

คนที่ใส่เปลือกจ้องมองหนึ่งของไฟเหล่านี้ ( เช่นหนึ่งที่สอดคล้องกับคำสั่งสำหรับการก้าวไปข้างหน้า )สมองสร้างสัญญาณไฟฟ้าโดยเฉพาะการเห็นแสง สัญญาณที่ถูกเลือกขึ้นโดยขั้วไฟฟ้าหมวก ซึ่งส่งสัญญาณสมองข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านการเชื่อมต่อแบบไร้สาย คอมพิวเตอร์แล้วแปลสัญญาณสมองเข้าไปสั่งที่เหมาะสมและส่งคำสั่งไปยังเปลือก . ภายในไม่กี่วินาที โครงสร้างจะก้าวไปข้างหน้า .

การตั้งค่าเป็น " แข็งแรงและใช้งานง่าย , " ตามที่คลาวส์ M ü ller , อาจารย์ในภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์และผู้เขียนหลักของกระดาษใหม่ สรุปงานวิจัย เทคโนโลยีที่ถือว่าแข็งแกร่ง เพราะอินเตอร์เฟซยังคงทำงาน แม้ว่าโครงสร้างจะสร้างทุกชนิดของสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถรบกวนสัญญาณสมองของบุคคล . และมันก็ง่าย เพราะแม้จะมีขั้นตอนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องในกระบวนการควบคุมสมอง มันค่อนข้างง่ายที่จะได้รับโครงสร้างที่จะทำสิ่งที่คุณต้องการจะทำ , M ü ller บอกวิทยาศาสตร์อยู่ในอีเมล .

แต่สมองคอมพิวเตอร์อินเตอร์เฟซไม่ได้โดยไม่มีมาตรฐาน . สำหรับสิ่งหนึ่ง , ทั้งหมด 12 ผู้เข้าศึกษาต้องเป็นร่มสำหรับโรคลมชัก ก่อนเข้าร่วมและแม้แต่ M ü ller บอกว่าจ้องเฟซของไฟ LED กระพริบเป็นระยะเวลานานของเวลาให้เขาปวดหัว

ในอนาคต นักวิจัยหวังที่จะสร้างระบบที่ทำให้เกิดความเมื่อยล้า คล้ายภาพน้อย " , " M ü ller กล่าว อุปสรรคอื่น ๆที่ยืนในทางของโครงสร้างต้นทุน .

ไม่เพียง แต่นักวิจัยต้องดำเนินการทุกชนิดของการศึกษาทางคลินิกที่แพงก่อนที่จะได้รับอุปกรณ์เหล่านี้เข้าใกล้ผู้ป่วย ในโลกจริง ผู้ป่วยเองก็จะต้องจ่ายสำหรับพวกเขา รับบริษัทประกันภัยเพื่อให้ครอบคลุมค่าใช้จ่ายของนี้มากมาย ( แต่อาจเปลี่ยนชีวิต ) เทคโนโลยีอาจเป็นส่วนที่ยากที่สุดของกระบวนการ M ü ller กล่าว