Cercetătorii arată modul în care calculatoarele pot ocoli într-o zi măduva spinării

Publicitate

Dacă v-aș spune că într-o zi computerele vor permite persoanelor paralizate să meargă din nou, m-ați crede? Ei bine, dacă succesul cercetătorilor japonezi săptămâna trecută este un indiciu, capacitatea de a controla corpul uman cu un computer nu este foarte departe.

Pe 14 august, Yukio Nishimura, profesor asociat al Institutului Național de Științe Fiziologice (NIPS), a emis un comunicat de presă spunând că echipa de cercetare a creat cu succes o legătură artificială între creier și picioarele unui subiect de testare.

Conform comunicatului de presă, echipa a apelat în esență la semnal din creier Conectarea creierului și a corpului dvs. - Viitorul calculatoarelor implantateAvând în vedere tendința actuală de inovație tehnică și avansare, acum este un moment bun pentru a explora starea de ultimă generație în tehnologiile computer-umane. Citeste mai mult pentru mișcarea brațelor, astfel încât, de fiecare dată când pacientul își mișcă brațul în timpul activității de mers, interfața computer folosită acel semnal pentru a controla un stimulator magnetic care a condus „centrul de locomoție spinală”, permițând piciorul complet circulaţie.

Deși subiectul testat a fost „intact din punct de vedere neurologic”, li sa cerut să țină picioarele relaxate. Ori de câte ori a fost dezactivat bypass-ul computerului, picioarele subiecților rămâneau staționare. Când by-pass-ul a fost activat, picioarele s-ar mișca în timp cu mișcarea brațelor subiectului.

Controlul corpului cu calculatoare

Scopul proiectului a fost de a ajuta pacienții cu tulburări de mers din cauza leziunilor măduvei spinării. Astfel de leziuni pot duce la întreruperea parțială sau completă a semnalelor între creier și „centrul de locomoție spinală” care controlează mișcarea picioarelor.

Această întrerupere poate provoca o mers nefiresc sau incapacitatea completă de a controla picioarele deloc.

Potrivit cercetătorilor, centrul de locomoție din coloana vertebrală controlează mișcările regulate, cum ar fi mersul pe jos sau înotul. Scopul cercetării a fost încercarea și stimularea centrului de locomoție neinvaziv cu un magnet stimulator, care să permită controlul picioarelor și viteza de mers fără a fi nevoie de implicarea directă a creier.

Nishimura a explicat că, chiar dacă ocolirea de succes ar putea ajuta la mișcarea care să permită deplasarea unde altfel mersul a fost aproape imposibil, există limite. Pacienții pot controla doar mișcarea și viteza de mers ca robotul, dar nu și întoarcerea, deplasându-se în lateral sau alte mișcări mai complexe ale picioarelor.

Sperăm că această tehnologie ar compensa funcția căilor întrerupte prin trimiterea unei codări intenționate comanda către centrul locomotor spinal conservat și recâștigă mersul controlat voluntar la persoanele cu paraplegie. Cu toate acestea, provocarea majoră pe care o are această tehnologie nu îi ajută să evite obstacolele și să mențină postura. Lucrăm cu atenție pentru aplicarea clinică în viitorul apropiat.

Testarea bypass-ului locomotivei

Testul ocolului măduvei spinării asistat de computer a implicat „atingerea” în semnalul către brațe din creier și apoi activarea centrului locomotor în coloana vertebrală ori de câte ori „bypass-ul” a fost rotit pe.

În experiment, cercetătorii au legat un subiect de aparatul magnetic, au cerut subiectului să-și țină picioarele complet relaxate. Atunci i s-a spus subiectului să-și învârtă brațele de parcă ar fi mers. Cercetătorii au oprit apoi ocolul și au observat că picioarele subiecților nu se mișcă. Apoi au activat ocolul, iar picioarele subiecților au început să se miște în același ritm cu mișcarea brațelor.

În videoclipul lansat de Institutele Naționale de Științe Naturale, puteți urmări ca cercetători apoi a coborât subiectul pe podea, unde a început să înainteze până când a lovit în sfârșit un fotbal minge.

Ocolind măduva spinării

Acest tip de cercetare se desfășoară de ceva timp, cu repere de succes pe parcurs. De exemplu, în 2011, la șapte ani după un accident de motocicletă l-a lăsat paralizat, cercetătorii de la Universitatea din Pittsburgh au ajutat Tim Hemmes, în vârstă de 30 de ani, controlează mișcarea unui braț robotizat folosind o grilă de electrocorticografie (EcoG) plasată pe suprafața lui Hemmes creier.

Acest succes, precum și alții le plac în domeniu, au dovedit asta semnalele creierului Programează bătăile binaurale ale creierului tău cu gnauralFiecare fan de muzică știe că o melodie bună îți poate schimba starea de spirit, dar este posibil ca sunetele să-ți schimbe efectiv undele cerebrale? Credincioșii în bătăi binaurale cred că da. Aceștia susțin aceste sunete atunci când sunt ascultate ... Citeste mai mult ar putea fi interceptat și interpretat controlează dispozitivele externe Controlează-ți computerul Windows folosind fața ta cu eViaCam Citeste mai mult .

În 2012, cercetătorii de la Northwestern University au putut folosi tehnologia similară „brain-machine” pentru a ocoli măduva spinării, la fel cum au reușit cercetătorii din Japonia săptămâna trecută. Lee E. Miller, profesor în Neuroștiință la Universitatea Northwestern, a explicat cercetările din Northwestern astfel:

Ne ascundem semnalele electrice naturale din creier care spun brațului și mâinii cum se mișcă și trimitem aceste semnale direct mușchilor.

În experimentele lor, cercetătorii din Nord-Vest au înregistrat semnale ale creierului și ale mușchilor în maimuțe în timp ce maimuțele apucau și ridicau o bilă. Cercetătorii au dezvoltat apoi un algoritm, astfel încât să poată decoda semnalele creierului și să identifice când subiectul dorea să efectueze aceleași acțiuni mai târziu.

Cercetătorii au folosit un anestezic local pentru a paraliza brațul maimuței la cot, apoi au folosit o neuroproteză controlați mușchii mâinii ori de câte ori a fost recunoscut modelul „mișcării mâinii” din creierul maimuței lecturi. Cu noua configurație - adică computerul ocolind măduva spinării - maimuțele au putut să apuce și să ridice mingea aproape la fel de ușor ca și atunci când mâna nu a fost paralizată.

Profesorul Miller a prezis exact unde va duce cercetarea sa în viitorul apropiat:

Această legătură de la creier la mușchi poate fi folosită într-o zi pentru a ajuta pacienții paralizați din cauza leziunilor măduvei spinării să desfășoare activități de viață zilnică și să obțină o independență mai mare.

Cercetătorii japonezi au dovedit acest lucru săptămâna trecută și au deschis calea pentru utilizarea viitoare a calculatoarelor și analiza undelor cerebrale Cele mai bune 8 aplicații Binaural Beats pentru AndroidIată cele mai bune aplicații de binaural beats pentru Android. Aceste tonuri vă ajută să vă concentrați, să vă relaxați, să deveniți mai creativi și multe altele. Citeste mai mult pentru a depăși problemele fizice asociate cu lezarea măduvei spinării.

Unde vezi că merge știința interfețelor creier-mașină? Va permite calculatoarele implantate într-o zi să paralizeze să trăiască din nou vieți normale? Împărtășește-ți gândurile în secțiunea de comentarii de mai jos.

Credite imagine: șira spinării Via Shutterstock