Исследователи объяснили, что когда люди берут в руки предмет, то в первую очередь работает зрение. Затем в дело вступают другие органы чувств. У людей есть чувство, которое называется проприоцепцией, оно помогает нам понять, где находятся части тела, даже если они не видны. При этом чувство осязания подсказывает нам, когда мы установили контакт с объектом, а ощущение давления дает нам понять, насколько крепко мы схватили объект. Зрительная система в таком процессе становится второстепенной.
Пользователям манипуляторов же приходится визуально определять, когда они ухватились за предмет, просто глядя на него. Однако для этого требуется длительное обучение и полное внимание. Добавление других органов чувств дало бы очевидные преимущества.
Первые попытки ученых по созданию обратной связи и давления во время прикосновения предполагает передачу ощущений на участок кожи. Система требовала длительного обучения, чтобы перевести все ощущения пользователя в информацию о давлении, оказываемом пальцами манипулятора. Однако затем исследователи получили представление об областях мозга, которые обрабатывают информацию, посылаемую им сенсорными нервными клетками руки. Для нового исследования группа специалистов имплантировала две электродные решетки в ту часть мозга, которая обрабатывает информацию, поступающую от кожи. Активация электродов вызвала ощущение, что что-то взаимодействует с ладонью и пальцами.
Участник исследования, парализованный ниже шеи, около двух лет управлял роботизированной рукой с помощью мозговых имплантатов в области двигательного контроля мозга. Он мог пользоваться рукой даже при отсутствии каких-либо ощущений. Однако в новых экспериментах команда исследователей чередовала тесты, в которых рука имела дополнительную тактильную обратную связь, и тесты, в которых эта система была отключена. Большинство тестов включали в себя захват предметов различной формы, перемещение их куда-либо, а затем падение.
Во многих отдельных тестах наблюдалась схожая картина: наличие чувства осязания резко повышало эффективность работы. Среднее время выполнения последовательности «взять-переместить-опустить» уменьшилось во всех случаях, причем примерно в половине из них разница была статистически значимой. За то время, которое потребовалось участнику для выполнения девяти заданий с выключенной сенсорной системой, он смог выполнить более десятка заданий с активной системой.
Хотя каждый аспект выполнения задания был улучшен, наиболее значительный рост произошел в процессе захвата объекта. Время между тем, когда участник коснулся рукой предмета и поднял его со стола, сократилось на две трети, когда была включена сенсорная обратная связь. Когда система была выключена, участник тратил больше времени на то, чтобы расположить руку для обеспечения стабильного захвата, прежде чем двигаться дальше.
Читать также:
Вопрос Гагарину, мир через 50 лет и Tesla в России: главное из выступления Илона Маска.
Ученые проверили теорию панспермии на тихоходках: они могут путешествовать в космосе.
Крошечный водородный двигатель заменил аналоги на ископаемом топливе.