Paralyzed woman gets robotic arm she controls with her mind

The stroke that disconnected Cathy Hutchinson’s brain from her body has kept her silent and unable to move for more than 14 years. But science is starting to change all that. Researchers have connected the 58-year-old woman’s brain to a computer that runs a robotic arm. As Hutchinson sits at a table staring at a bottled drink and imagining the robot grabbing the bottle and bringing it to her mouth, the robot arm begins to move.

The robot is running on signals detected by sensors implanted in the part of Hutchinson’s brain that would normally control the movements of her right arm. The sensors pick up the sparking of nerve cells and send the signals to the computer which then translates them into commands for the robotic arm. Suddenly Hutchinson is able to do something she could only dream of before: As she thinks about getting herself a drink, the arm reaches over to the bottle and brings it to her lips, where she is able to sip the drink from a straw.

Paralyzed woman gets robotic arm she controls with her mindIt’s the first time Hutchinson’s been able to do anything for herself since the stroke.

Hutchinson’s experiences, along with those of another quadriplegic patient, were described in a groundbreaking paper published Wednesday in Nature. Both patients are part of an ongoing government funded trial that is testing the new brain translation technology, BrainGate, which one day may free “locked-in” patients like Hutchinson and give functional limbs to amputees.

It will be years before BrainGate could be available to the general public. But Hutchinson’s happy to enjoy the future today. After realizing she could control the robot arm, she said she was “ecstatic.” Though Hutchinson cannot speak, she can type her thoughts through a device that takes its cues from her eye movements.

She’s optimistic about what the research might one day bring. “I would love to have robotic leg support,” she says.

What’s amazing is how researchers have “taught” their computer to essentially read Hutchinson’s thoughts.

The baby-aspirin sized sensor implanted in Hutchinson’s brain contains 96 hair-thin electrodes that record the sparking of neurons in the movement control center, the motor cortex.

The first step in the learning process is for the computer to “see” which neurons spark, and in what pattern, when a person picks up a bottle and brings it to her lips, explains the study’s lead researcher, Dr. Leigh R. Hochberg, a professor of engineering at Brown University, a researcher at the Providence VA Medical Center, a critical care neurologist at the Massachusetts General Hospital/Brigham and Women’s Hospital in Boston, and a visiting associate professor of neurology at the Harvard Medical School.

Fortuitously, it doesn’t matter whether the person actually moves their limb or whether they’re merely imagining themselves doing it. So, for several trials, Hochberg and his colleagues had the computer observe the sparking patterns of neurons in Hutchinson’s brain as she watched the robot arm pick up the bottle and bring it to her lips.

Once the scientists had taught the computer which patterns would normally make Hutchinson’s arm reach out for the bottle of coffee, they hardwired them as the command for the robot arm to do the same thing – but with the signal coming directly from Hutchinson’s brain as she imagined herself grasping the cup and bringing it to her lips.

“Beyond this, our real dream for this research is for people with paralysis — from a brain stroke or spinal cord injury — to be able to one day reconnect the brain to the limbs,” Hochberg says.

Those kinds of injuries often leave a healthy brain disconnected from a healthy set of nerves that would normally control the movement of the limbs. So, the hope is that someday doctors might be able to reconnect things, like an electrician replacing a bit of shorted out wire.

For her part, Hutchinson is hoping that the researchers come up with a permanent, wireless implant and a way to reconnect her brain to her body.

She imagines what it would be like to cook and garden again. “I know that someday this will happen again,” she says.

By Linda Carroll
msn.com, 16/5/2012

Relevant articles (in Greek):

–> Το ρομποτικό χέρι του Tim Hemmes [Video]
–> Η τετραπληγική Jan Scheuermann κίνησε με τη σκέψη της ρομποτικό χέρι για να φάει σοκολάτα! [Video]

ΟΙ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Η Παραολυμπιακή γιορτή του Σότσι

Για πρώτη φορά στην ιστορία των Χειμερινών Παραολυμπιακών, στο Σότσι, Ρώσοι αθλητές θα μετάσχουν σε όλα τα αγωνίσματα. Απαντες τονίζουν ότι οι επιτυχίες αυτών των αθλητών, είναι δυνατές μόνο όταν η …

Η Μέρκελ… καθιστή

Η εμφάνιση της ΄Αγκελα Μέρκελ στη συνεδρίαση για το πρόγραμμα της νέας κυβέρνησης είχε μια ιδιαιτερότητα. Για πρώτη φορά στην ιστορία θα γίνει η ανάγνωση των προγραμματικών δηλώσεων με την καγκελάριο …

Σάο Πάολο: Η πρώτη πάσα, από παράλυτο έφηβο

Κάπως έτσι θα δοθεί το εναρκτήριο λάκτισμα στο Μουντιάλ της Βραζιλίας. Το βέβαιο όμως είναι ότι η κορυφαία στιγμή του Παγκοσμίου δεν θα γραφτεί από τον Ρονάλντο ή τον Ρούνεϊ, αλλά από έναν παράλυτο …

Η Μέρκελ απτόητη από τον τραυματισμό

Οι πατερίτσες δεν εμπόδισαν την Αγκελα Μέρκελ να υποδεχθεί χθες στην καγκελαρία παιδιά από όλη τη Γερμανία που της έψαλαν τα κάλαντα, ενώ ο τραυματισμός της δεν θα σταθεί εμπόδιο ούτε στην παρουσία …

Κλινήρης αλλά παρούσα στα σημαντικά μίτινγκ

Η είδηση του τραυματισμού της καγκελαρίου κατά τις χειμερινές διακοπές της αποτελεί ακόμη πρώτο θέμα. Το ερώτημα που θέτουν αναλυτές είναι σε ποιο βαθμό αυτό επηρεάζει τις κυβερνητικές της …

Ισότης μέχρι ισοπεδώσεως

Είναι δυνατόν να μην μας έχει απασχολήσει ποτέ το γεγονός πως τα άτομα με αναπηρίες «δικαιούνται» ακριβώς τις ίδιες παροχές είτε εργάζονται είτε δεν εργάζονται είτε είναι ισοβίως άνεργοι; Εάν κάτι …

Πνιγήκαμε σε μια κουταλιά ΚΕΠΑ

Οι καθυστερήσεις στα ΚΕΠΑ είναι ένα τεράστιο πρόβλημα που όλοι μας το αντιμετωπίζουμε καθημερινά. Όμως εάν αντιληφθούμε συνολικά το πρόβλημα της πιστοποίησης του βαθμού αναπηρίας ως προς το μέγεθος …

Ελλάς Ελλήνων Υπνωτισμένων

Έχουμε χάσει την επαφή με την πραγματικότητα. Κάτι περίεργο μας ψέκαψαν και έχουμε χάσει κάθε επαφή με την κοινή λογική και ακόμη περισσότερο με τον δυτικό ορθολογισμό. Δεν υπάρχει αμφιβολία πως …

Εκκωφαντική βουβαμάρα από τους φορείς των ΑμεΑ

Δικαιολογημένες απορίες συνδικαλιστών για την αδιαφορία των συνδικαλιστών. Ούτε ένας συνδικαλιστικός σύλλογος αναπήρων δεν ενδιαφέρεται για όλα αυτά που συμβαίνουν στο ΕΟΠΥΥ και στο ΕΣΥ; Σάλος από …

Prosthetic Limbs Offer a Sense of Touch

The sense of touch allows us to process data about our everyday world. Without it, we might have to visually calculate how wide to stretch our fingers each time we reached for the phone or how much …