Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Offbeat

Tantangan memadukan robotika dan ilmu saraf – ScienceDaily


Menggabungkan ilmu saraf dan penelitian robotik telah memperoleh hasil yang mengesankan dalam rehabilitasi pasien lumpuh. Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Prof. Gordon Cheng dari Technical University of Munich (TUM) mampu menunjukkan bahwa pelatihan exoskeleton tidak hanya membantu pasien untuk berjalan, tetapi juga menstimulasi proses penyembuhan mereka. Dengan temuan ini dalam benak, Prof Cheng ingin membawa perpaduan robotika dan ilmu saraf ke tingkat berikutnya.

Prof Cheng, dengan melatih pasien lumpuh dengan exoskeleton dalam studi sensasional Anda di bawah proyek “Walk Again”, Anda menemukan bahwa pasien mendapatkan kembali tingkat kendali tertentu atas pergerakan kaki mereka. Saat itu, ini benar-benar kejutan bagi Anda …

… dan entah bagaimana masih. Meskipun kami mendapatkan terobosan ini empat tahun lalu, ini hanyalah permulaan. Untuk penyesalan saya, tidak satu pun dari pasien ini yang berjalan dengan bebas dan tanpa bantuan. Kami hanya menyentuh puncak gunung es. Untuk mengembangkan perangkat medis yang lebih baik, kita perlu menggali lebih dalam untuk memahami bagaimana otak bekerja dan bagaimana menerjemahkannya ke dalam robotika.

Dalam makalah Anda yang diterbitkan di Ilmu Robotika bulan ini, Anda dan kolega Anda Prof. Nicolelis, seorang ahli terkemuka dalam ilmu saraf dan khususnya di bidang antarmuka manusia-mesin, berpendapat bahwa beberapa tantangan utama dalam perpaduan ilmu saraf dan robotika perlu diatasi untuk mengambil langkah selanjutnya. Salah satunya adalah “menutup putaran antara otak dan mesin” – apa yang Anda maksud dengan itu?

Ide di balik ini adalah bahwa hubungan antara otak dan mesin harus bekerja dengan cara di mana otak menganggap mesin sebagai perpanjangan dari tubuh. Mari kita lihat mengemudi sebagai contoh. Saat mengendarai mobil, Anda tidak memikirkan gerakan Anda, bukan? Tapi kami masih belum tahu bagaimana sebenarnya ini bekerja. Teori saya adalah bahwa otak entah bagaimana beradaptasi dengan mobil seolah-olah itu adalah bagian dari tubuh. Dengan pemikiran umum ini, akan sangat bagus untuk memiliki kerangka luar yang akan dipeluk oleh otak dengan cara yang sama.

Bagaimana ini bisa dicapai dalam praktik?

Eksoskeleton yang kami gunakan untuk penelitian kami sejauh ini sebenarnya hanyalah sepotong besar logam dan oleh karena itu agak merepotkan pemakainya. Saya ingin mengembangkan kerangka luar yang “lembut” – sesuatu yang dapat Anda kenakan seperti pakaian yang dapat merasakan niat gerakan pengguna dan memberikan umpan balik seketika. Mengintegrasikan ini dengan kemajuan terkini dalam antarmuka mesin-otak yang memungkinkan pengukuran respons otak secara real-time memungkinkan adaptasi yang mulus dari kerangka luar tersebut dengan kebutuhan masing-masing pengguna. Mengingat kemajuan teknologi baru-baru ini dan pemahaman yang lebih baik tentang cara memecahkan kode aktivitas otak sesaat pengguna, sudah waktunya untuk integrasi mereka menjadi lebih berpusat pada manusia atau, lebih baik? berpusat pada otak? solusi.

Potongan apa lagi yang masih hilang? Anda berbicara tentang memberikan “model fungsional yang lebih realistis” untuk kedua disiplin ilmu.

Kita harus memfasilitasi transfer melalui perkembangan baru, misalnya robot yang lebih dekat dengan perilaku manusia dan konstruksi tubuh manusia sehingga menurunkan ambang batas penggunaan robot dalam ilmu saraf. Inilah mengapa kita membutuhkan model fungsional yang lebih realistis, yang berarti robot harus dapat meniru karakteristik manusia. Mari kita ambil contoh robot humanoid yang digerakkan dengan otot buatan. Konstruksi alami yang meniru otot ini, bukan aktuasi motorisasi tradisional, akan memberikan model yang lebih realistis bagi para ilmuwan saraf untuk studi mereka. Kami menganggap ini sebagai situasi win-win untuk memfasilitasi kerja sama yang lebih baik antara ilmu saraf dan robotika di masa depan.

Anda tidak sendirian dalam misi mengatasi tantangan ini. Dalam Program Pascasarjana Elit Anda di Neuroengineering, yang pertama dan satu-satunya di Jerman yang menggabungkan ilmu saraf eksperimental dan teoritis dengan pelatihan mendalam di bidang teknik, Anda menyatukan siswa terbaik di bidangnya.

Seperti dijelaskan di atas, menggabungkan dua disiplin ilmu robotika dan ilmu saraf adalah latihan yang sulit, dan oleh karena itu salah satu alasan utama saya membuat program master ini di Munich. Bagi saya, penting untuk mengajari siswa berpikir lebih luas dan lintas disiplin, untuk menemukan solusi yang sebelumnya tidak terbayangkan. Inilah mengapa dosen dari berbagai bidang, misalnya rumah sakit atau jurusan olahraga, mendidik mahasiswa kita. Kita perlu menciptakan komunitas baru dan budaya baru di bidang teknik. Dari sudut pandang saya, pendidikan adalah faktor kuncinya.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Teknik Munich (TUM). Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Hongkong Prize