Εξωσκελετός που υπακούει στη σκέψη θα ανοίξει το φετινό Μουντιάλ

Στην τελετή έναρξης του φετινού Παγκόσμιου Κυπέλλου στο Σάο Πάολο της Βραζιλίας, ένας παραπληγικός νεαρός θα σηκωθεί από το αναπηρικό του αμαξίδιο, θα περπατήσει μέχρι το κέντρο του γηπέδου και θα δώσει το εναρκτήριο λάκτισμα για τους αγώνες.

Δεν θα πρόκειται όμως για θαύμα -ο νεαρός θα φορά έναν ρομποτικό σκελετό που υπακούει στη σκέψη, και θα μπορούσε να μετατρέψει τα αναπηρικά αμαξίδια σε μουσειακά εκθέματα.

Ο εξωσκελετός είναι το αποτέλεσμα πολυετών ερευνών στο πρόγραμμα Walk Again, μια διεθνή προσπάθεια στην οποία συμμετέχουν μεγάλα ερευνητικά ιδρύματα στην Ευρώπη, τις ΗΠΑ και τη Βραζιλία.

Επικεφαλής του προγράμματος είναι ο βραζιλιάνος Μιγκέλ Νικολέλις, νευροεπιστήμονας του Πανεπιστημίου Duke στη Βόρεια Καρολίνα και πρωτοπόρος της τεχνολογίας σύνδεσης του ανθρώπινου εγκεφάλου με μηχανές.

Το 2000, ο Νικολέλις παρουσίασε ένα σύστημα που καταγράφει την εγκεφαλική δραστηριότητα ενός πιθήκου και αναπαράγει τις κινήσεις του με ένα ρομποτικό βραχίονα. Πιο πρόσφατα, το 2013, πραγματοποίησε το πρώτο πείραμα σύνδεσης ζωντανών εγκεφάλων με καλώδια, επιτρέποντας σε ένα πειραματόζωο να αντιλαμβάνεται τα ερεθίσματα που δεχόταν ένα άλλο πειραματόζωο.

^{Βίντεο από τις δοκιμές του εξωσκελετού. Από τη σελίδα του Δρ Νικολέλις στο Facebook}

Η προσέγγιση που ακολουθεί το πρόγραμμα Walk Again είναι παρόμοια. Ο χρήστης στερεώνει τα πόδια του σε έναν μεταλλικό σκελετό και φορά ένα καπέλο με ηλεκτρόδια, τα οποία καταγράφουν την εγκεφαλική δραστηριότητα και διαβιβάζουν τα σήματα σε έναν υπολογιστή που φοριέται στην πλάτη.

Αναλύοντας τα σήματα αυτά το λογισμικό του συστήματος αντιλαμβάνεται ποια κίνηση θέλει να εκτελέσει ο χρήστης. Στέλνει έτσι εντολές σε υδραυλικούς κινητήρες που βρίσκονται στο μεταλλικό πλέγμα που στηρίζει τα πόδια και αναλαμβάνουν να εκτελέσουν τις κινήσεις αυτόματα.

Τα πέλματα του χρήστη παραμένουν ακουμπισμένα σε επίπεδα στηρίγματα, τα οποία φέρουν αισθητήρες στην κάτω επιφάνειά τους. Κάθε φορά που το στήριγμα αγγίζει το έδαφος στέλνει σήμα σε μια συσκευή δόνησης που φοριέται στον βραχίονα και ξεγελά τον εγκέφαλο ώστε να νομίζει ότι η δόνηση προέρχεται από τα πόδια.

Σε δοκιμές σε συστήματα εικονικής πραγματικότητας, ο ασθενής είχε την αίσθηση ότι τα πόδια του κινούνταν και άγγιζαν το δάπεδο. «Νιώθω ότι περπατάω στην παραλία, ότι αγγίζω άμμο» δήλωσε ένας από τους εθελοντές της δοκιμής σύμφωνα με τον Νικολέλις.

Ο εξωσκελετός κινείται με τη βοήθεια μπαταριών που βρίσκονται στο σακίδιο πλάτης μαζί με τον υπολογιστή και προσφέρουν περίπου δύο ώρες συνεχούς λειτουργίας.

«Οι κινήσεις είναι πολύ ομαλές. Είναι ανθρώπινες κινήσεις, όχι ρομποτικές» λέει ο Νικολέλις στην εφημερίδα The Guardian.

Τον περασμένο μήνα, ο Νικολέλις και οι συνεργάτες του παρακολούθησαν ποδοσφαιρικούς αγώνες στο Σάο Πάολο προκειμένου να βεβαιωθούν ότι τα σήματα των κινητών τηλεφώνων δεν επηρεάζουν τον εξωσκελετό.

Για την τελετή έναρξης του Παγκόσμιου Κυπέλλου, η οποία θα πραγματοποιηθεί στις 12 Ιουνίου στο στάδιο Arena Corinthians του Σάο Πάολο, οι ερευνητές εκπαιδεύουν εννέα παραπληγικούς ασθενείς, άνδρες και γυναίκες 20 έως 40 ετών, ένας από τους οποίους θα επιλεχθεί για να δώσει το εναρκτήριο λάκτισμα των αγώνων.

Ο Μιγκέλ Νικολέλις ενημερώνει για την προσπάθεια μέσω του προφίλ του στο Facebook, ενώ η ομάδα του σχεδιάζει να λανσάρει αργότερα έναν ειδικό δικτυακό τόπο.

Η επίδειξη της τεχνολογίας στο Σάο Πάολο είχε περιληφθεί από το περιοδικό Nature στη λίστα με τις δέκα επιστημονικές εξελίξεις που μπορούμε να περιμένουμε το 2014.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ