Skal ta VM-avspark med tankestyrt ekso-skjelett

En lam tenåring skal stå bak første spark på ballen under sommerens fotball-VM i Brasil.

Skal ta VM-avspark med eksoskjelett

12. juni sparkes fotball-VM i gang når hjemmelaget Brasil tar imot Kroatia på Arena Corinthians i São Paulo.

Når kampen startes klokka 21 har det symbolske VM-avsparket allerede blitt tatt. Hvem som skal gjøre det er fortsatt ikke bestemt, men vedkommende må oppfylle ett krav – han eller hun må være lam.

Visualiserer bevegelser

Hvis alt går etter planen skal åpningsseremonien starte med at en ung brasilianer triller inn på Arena Corinthians i rullestol, reiser seg opp, går til midtsirkelen, og sparker i gang VM.

Tenåringen vil ha på seg et eksoskjelett, en robotinnretning som holder kroppen oppreist, og kontrollere det med tankene.

– Personen må se for seg bevegelsene, og hjernebølgene leses av ei sensorhette som videreformidler signalene til eksoskjelettet, forteller Miguel Nicolelis til NRK.

Eksoskjelettet vil dermed gjennomføre bevegelsene, og i tillegg sende signaler tilbake til mennesket inni skjelettet. Disse signalene lurer hjernen til å tro at personen faktisk kjenner at føttene rører bakken.

Walk Again

Miguel Nicolelis er en brasiliansk nevroingeniør som er tilknytta Duke University i North Carolina.

Han er mest kjent for sitt arbeid med å få aper til å bevege robotarmer ved hjelp av tankekraft, og i fjor publiserte han en rapport som demonstrerte hjerne-til-hjerne-kommunikasjon mellom rotter.

Nå jobber han med å få VM-prosjektet, som har fått navnet Walk Again, til å bli klart før 12. juni.

Prosjektet har pågått over flere år, og er et internasjonalt samarbeid. Robotikk-arbeidet er koordinert av Gordon Cheng ved Technical University i München, mens det er franske forskere som har bygd eksoskjelettet.

Nicolelis og hans gruppe har vært ansvarlig for den delen som handler om kommunikasjon mellom hjerne og eksoskjelett.

Se Miguel Nicolelis fortelle om forskningen sin under TEDMED 2012:

– Føler at jeg går på stranda

Eksoskjelettet er konstruert av lette metall-legeringer og beveger seg ved hjelp av hydraulikk og et batteri i en ryggsekk.

I ryggsekken er det også ei datamaskin som konverterer hjernesignalene fra elektrodehetta om til konkrete kommandoer for skjelettet.

– Det er på sett og vis en forhandlingsprosess mellom skjelettsystemet og personen som bruker det, sier Nicolelis.

Et gyroskop sørger for at balansen holdes, og når robotfoten rører bakken sender den et signal til en vibrerende dings som er sydd inn i personens gensererme. Innretninga lurer hjernen til å tro at det er føttene som føler noe.

– Jeg føler at jeg går på stranda, at føttene mine rører sanda, skal en pasient som ikke kunne føle føttene sine ha sagt, ifølge Guardian.

Vil gjører rullestol overflødig

Nicoleles og resten av Walk Again-gruppa har valgt ut ti tenåringer som er lamme fra livet og ned. Disse ti trener nå på å med tankekraft styre en avatar som sparker en ball i et virtuelt miljø.

– Dette vil forberede dem på å gjøre det på ordentlig så fort de får på seg skjelettet, forklarer treningsansvarlig Regis Kopper fra Duke Immersive Virtual Environment til ABC.

Basert på treningsresultatene vil to personer bli plukka ut – en som skal få æren av å ta VM-avspark, og en som skal være reserve.

Det endelige målet er likevel ikke publisitet under verdens største idrettsbegivenhet – Nicolelis håper denne typen eksoskjelett én dag skal gjøre rullestoler overflødige.

Om dette ikke ligger rett rundt hjørnet har Nicolelis, som nylig var i Brasil for å teste eksoskjelettet på fotballkamp, i hvert fall merka én forandring i hjemlandet.

– For første gang hører jeg folk prate om vitenskap på gata.

Se mer om Nicoleles og hans arbeid – blant annet aper som styrer rullestol ved hjelp av tankekraft – i Schrödingers katt torsdag 24. april klokka 19.45.