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机器人帮脑瘫婴儿学习爬行

科努瓦尔·谢赫(  发表于 2018年09月17日

美国俄克拉何马大学研究者、理疗师图比·科洛比(Thubi Kolobe)称,对于脑性瘫痪的婴儿来说,爬行是件很困难的事。这些孩子的大脑受到损伤,对肌肉的控制力较差,所以往往无法在地上爬行。相应地,与运动技能和空间定位相关的神经连接的发育也会由此停滞,这将导致患者日后遇到更多与运动有关的问题。科洛比解释道,“用进废退,这就是大脑的格言”。

之前的研究表明,早期干预可以改善运动控制,科洛比及同事已经开发出了一种旨在助力爬行的新设备。该设备被称作“自启动俯卧式前进爬行器”(Self-Initiated Prone Progression Crawler,SIPPC),包括一个高科技婴儿连体衣,以及一个三足、有轮、使用机器学习算法的机器。连体衣中的传感器,能够探测婴儿踢腿的动作,或者重心的偏移,机器会据此朝着相同方向给出一个支撑平台,从而在婴儿想去的方向上提供助力。在为期12周的初步试验中,研究人员观察了28名疑似脑性瘫痪婴儿,这些婴儿每两周使用一次SIPPC练习爬行(通常只有在婴儿一岁以后才能确诊脑性瘫痪)。和对照组的婴儿(使用的机器不提供辅力)相比,试验组的婴儿几乎早一个月就能围着屋子爬一周。跟踪调查表明,在这些婴儿14个月时,受到辅助的婴儿也更可能独立爬行。

该研究团队正在扩大试验规模,计划招募近80名疑似脑性瘫痪婴儿。研究的合作者之一、生物工程教授安德鲁·法格(Andrew Fagg)称,“我们希望最终能开发一个机器人疗法,让这些孩子更多地活动,从而提高他们长大后参与社会以及独立生活的能力。”


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