ジョンズ・ホプキンス大学の医師と生物医学エンジニアは、その動きを制御するためにマインドコントロールの人工「アーム」を使用して、指を個別に、互いに独立して動かすことに初めて成功したと考えられると報告しています。 この実験が行われた若い男性は、腕や手を失ってはいませんでしたが、自分の腕や手の制御をバイパスするために、本質的に脳マッピング手順を利用した装置を装着していました。

「マインドコントロールの義足を使用している人が、大規模な訓練なしに個々の数字の動きをすぐに行ったのは、これが初めてだと思います」と、ジョンズ・ホプキンス大学医学部の神経学の教授で上級著者のネイサン・クローンは述べています。 この技術は、人工指が単一ユニットとして動いて、テニスボールをつかむような動きをする、既存の人工指を超えるものです」

実験では、研究チームは、てんかんの発作の原因を突き止めるために、すでに脳マッピングを受ける予定の青年を採用しました。

脳の記録は、臨床的な理由で外科的に埋め込まれた電極を用いて行われましたが、信号はジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所が開発したモジュラー義肢を制御することもできます。

研究者たちは、義肢を接続する前に、各指を動かす役割を担う被験者の脳の特定の部分をマッピングして追跡し、その後、対応する指を動かすように義肢をプログラムしました。

ジョンズ・ホプキンス大学のチームが開発したコンピュータ・プログラムは、男性にコマンドで個々の指を動かしてもらい、それぞれのセンサーが電気信号を検知したときに脳のどの部分が「点灯」したかを記録しました。 そのために、被験者には指先に小さな振動ブザーがついた手袋が装着され、各指で個別に鳴動するようにしました。 1289>

運動と感覚のデータを収集した後、研究者は脳のどの部分が活性化しているかに基づいて、対応する指を動かすように義肢をプログラムした。 研究者たちは、脳の電極を通して患者につながれている義手の電源を入れ、親指、人差し指、中指、薬指、小指をそれぞれ動かすことを「考える」ように被験者に指示しました。 この研究で脳活動を測定するために使用した電極は、これまで使用したどの電極よりも大脳皮質の広い領域の解像度が高く、脳内の空間マッピングをより正確に行うことができました」と、大学院生で研究の責任者であるガイ・ホットソン氏は話します。 「この精度が、個々の指の制御を分離することを可能にしたのです」

当初、マインドコントロールされた手足は、76パーセントの精度を有していました。 研究者が薬指と小指を結合すると、精度は88パーセントに上昇しました。

「小指と薬指を制御する脳の部分は重なっており、ほとんどの人は2本の指を一緒に動かします」とクローネは述べています。 「研究者は、被験者がこのレベルの制御を得るために必要な事前トレーニングがなく、実験全体が 2 時間未満で終わったことに注目しています。 Amputee Coalitionによると、米国では10万人以上の人が手や腕を切断しており、そのほとんどがこのような技術の恩恵を受けられる可能性があるとのことです。

この研究の追加執筆者には、ジョンズ・ホプキンス医学部のDavid McMullen、Matthew Fifer、William Anderson、Nitish Thakor、ジョンズ・ホプキンス応用物理研究所の Matthew Johannes、Kapil Katyal、Matthew Para、Robert Armiger、Brock Westerがいます。

この研究の資金は国立神経疾患・ストローク研究所（交付番号 1R01NS088606-01）から提供を受けまし

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