头部电动推动可以帮助医生操作手术机器人吗
一项新的研究显示，在后脑勺接受温和电流的人比没有接受微推的人更容易学会在虚拟现实中操作机器人手术工具，然后在真实环境中操作机器人手术工具。
这些发现首次展示了刺激大脑中称为小脑的特定部分如何帮助医疗保健专业人员将他们在虚拟现实中学到的知识带到真实的手术室中，这是一个越来越依赖数字模拟培训的领域急需的转变”作者、约翰·霍普金斯大学机器人专家Jeremy D. Brown说道。
约翰·C·布朗 (John C.马龙机械工程副教授。“很难声称统计的准确性，但我们得出的结论是，研究中的人们在受到这种刺激时能够更轻松地将技能从虚拟现实转移到现实世界。”
这项工作今天发表在《自然科学报告》上。
参与者将手术针穿过三个小孔，首先在虚拟模拟中，然后在使用开源研究机器人达芬奇研究套件的真实场景中。研究人员表示，这些练习模仿了腹部器官手术过程中所需的动作。
参与者通过放置在头皮上的电极或小垫接收微妙的电流，以刺激他们的大脑小脑。虽然一半的参与者在整个测试过程中接受了稳定的电流，但其余的参与者仅在开始时接受了短暂的刺激，而在其余的测试中则没有接受任何刺激。
接受稳定电流的人的灵活性显着提高。他们之前都没有接受过外科或机器人技术方面的培训。
“没有接受刺激的小组在将他们在虚拟现实中学到的技能应用到实际的机器人上时遇到了更多的困难，尤其是涉及快速动作的最复杂的动作，”前约翰·霍普金斯大学机器人专家、现在 Max 的 Guido Caccianiga 说。普朗克智能系统研究所设计并领导了这些实验。“接受大脑刺激的小组在这些任务上表现得更好。”
研究人员表示，无创脑刺激是一种从体外影响大脑某些部分的方法，科学家们已经证明它如何有利于康复治疗中的运动学习。物理医学和康复学前助理教授、合著者加布里埃拉·坎塔雷罗 (Gabriela Cantarero) 表示，通过他们的工作，该团队通过测试刺激大脑如何帮助外科医生获得他们在现实世界中可能需要的技能，将研究提升到一个新的水平。在约翰霍普金斯大学。
“这真的很酷，我们实际上能够使用这种设置影响行为，我们可以真正量化人们的动作、偏差和错误的每一个小方面，”坎塔罗说。
机器人手术系统通过提高人类技能为临床医生带来显着的好处。它们可以帮助外科医生最大限度地减少手部颤抖，并在增强视力的情况下执行精细而精确的任务。
除了影响未来外科医生学习新技能的方式外，这种类型的大脑刺激还为其他依赖虚拟现实培训的行业(尤其是机器人技术行业)的技能获取提供了希望。
研究人员表示，即使在虚拟现实之外，刺激也可能帮助人们更广泛地学习。
“如果我们能够证明，通过大脑刺激，你可以在一半的时间内学习新技能呢?” 卡恰尼加说道。“这在成本上有巨大的优势，因为你可以更快地培训人员;你可以节省大量资源来培训更多的外科医生或工程师，他们将来会经常处理这些技术。”
其他作者包括约翰·霍普金斯大学医学院的 Ronan A. Mooney 和雪莉·瑞安能力实验室的 Pablo A. Celnik。
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