Vědci ukazují, jak mohou počítače jednoho dne obejít míchu

reklama

Kdybych vám řekl, že jednoho dne počítače umožní lidem, kteří jsou ochrnutí, znovu chodit, věřili byste mi? Pokud je úspěch japonských vědců minulý týden známkou, není schopnost ovládat lidské tělo pomocí počítače příliš daleko.

14. srpna Yukio Nishimura, docent Národního ústavu fyziologických věd (NIPS), vydal tiskovou zprávu říkal, že výzkumný tým úspěšně vytvořil umělé spojení mezi mozkem a nohama testovaného subjektu.

Podle tiskové zprávy se tým v podstatě napojil na internet signál z mozku Zapojení mozku a těla - budoucnost implantovaných počítačůSe současným trendem technických inovací a pokroku je nyní vhodná doba k prozkoumání současného stavu v oblasti technologií počítač-člověk. Přečtěte si více pro pohyb paží, takže kdykoli pacient pohyboval paží během chůze, použilo se počítačové rozhraní tento signál k ovládání magnetického stimulátoru, který řídil „centrum páteřní lokomoce“ a umožňoval plnou nohu hnutí.

Přestože byl testovaný subjekt „neurologicky neporušený“, byli požádáni, aby udrželi nohy uvolněné. Kdykoli byl počítačový obtok deaktivován, nohy subjektů zůstaly nehybné. Když byl bypass povolen, nohy se pohybovaly v čase s pohybem paží subjektu.

Ovládání těla pomocí počítačů

Cílem projektu bylo pomoci pacientům s poruchou chůze v důsledku poranění míchy. Taková zranění mohou vést k částečnému nebo úplnému přerušení signálů mezi mozkem a „centrem páteřní lokomoce“, které řídí pohyb nohy.

Toto přerušení může způsobit nepřirozené chůze nebo úplnou neschopnost ovládat nohy vůbec.

Podle vědců řídí lokomoční centrum páteře pravidelné pohyby, jako je chůze nebo plavání. Cílem výzkumu bylo pokusit se neinvazivně stimulovat lokomoční centrum magnetem stimulátor, který umožňuje ovládání nohy a rychlost chůze bez nutnosti přímého zapojení ze strany mozek.

Nishimura vysvětlil, že i když by úspěšný obchvat mohl pomoci s umožněním pohybu tam, kde by jinak bylo téměř nemožné chůze, existují určitá omezení. Pacienti mohou ovládat pouze robotický pohyb a rychlost chůze, ale neotáčejí se, posouvají se na stranu ani jiné složitější pohyby nohou.

Doufáme, že tato technologie kompenzuje funkci přerušených cest zasláním úmyslně kódovaného velení do chráněného centra páteřního lokomotoru a znovuzískání dobrovolně kontrolované chůze u jedinců s paraplegie. Hlavní výzva, kterou jim tato technologie nepomůže vyhýbat se překážkám a udržovat držení těla. V blízké budoucnosti pečlivě pracujeme na klinické aplikaci.

Testování přemostění lokomotivy

Test vynechání míchy pomocí počítače zahrnoval „klepání“ do signálu do paží z mozku, a poté umožnění lokomotorového centra v páteři, kdykoli se obrátil „bypass“ na.

V experimentu vědci připoutali předmět k magnetickému aparátu a požádali ho, aby si nohy zcela uvolnil. Subjektu pak bylo řečeno, aby si houpal rukama, jako by šel. Vědci pak vypnul obtok a všiml si, že se nohy subjektů nepohybovaly. Potom povolili obtok a nohy subjektů se začaly pohybovat ve stejném rytmu jako pohyby paží.

Ve videu zveřejněném Národními ústavy přírodních věd se můžete dívat jako vědci pak položil předmět na podlahu, kde se začal pohybovat vpřed, až nakonec udeřil fotbal míč.

Obejití míchy

Tento druh výzkumu již nějakou dobu probíhá a na jeho cestě jsou mezníky úspěchu. Například v roce 2011, sedm let poté, co ho motocyklová nehoda nechala ochrnout, pomohli vědci z University of Pittsburgh 30letý Tim Hemmes řídí pohyb robotické paže pomocí elektrokortikografické mřížky (EcoG) umístěné na povrchu Hemmes mozek.

Tento úspěch a ostatním se to v terénu líbí, to dokazuje mozkové signály Naprogramujte binaurální rytmy vašeho mozku pomocí gnauraluKaždý hudební fanoušek ví, že dobrá melodie může změnit vaši náladu, ale je možné, že zvuky skutečně změní vaše mozkové vlny? Věřící v binaurální rytmy si to myslí. Tvrdí tyto zvuky, když poslouchali ... Přečtěte si více mohl být zachycen a interpretován ovládat externí zařízení Ovládání počítače se systémem Windows pomocí obličeje pomocí eViaCam Přečtěte si více .

V roce 2012 dokázali vědci na Northwestern University použít podobnou technologii „mozku-stroje“ k obejití míchy, podobně jako to japonští vědci dosáhli minulý týden. Lee E. Miller, profesor neurovědy na Northwestern University, vysvětlil severozápadní výzkum takto:

Odposloucháváme přirozené elektrické signály z mozku, které říkají paži a ruce, jak se pohybovat, a posíláme tyto signály přímo do svalů.

V jejich experimentech zaznamenali vědci ze severozápadu mozkové a svalové signály u opic, když opice uchopily a zvedly míč. Vědci pak vyvinuli algoritmus, aby mohli dekódovat mozkové signály a identifikovat, kdy subjekt chtěl provést stejné akce později.

Vědci použili lokální anestetikum k ochromení opičí paže v lokti, a pak použili neuroprotézu k ovládejte svaly ruky vždy, když byl z mozku opice rozpoznán správný vzorec „pohybu ruky“ čtení. S novou konfigurací - tj. Počítačem obcházejícím míchu - byly opice schopny uchopit a zvednout míč téměř stejně snadno, jako tomu bylo v případě, že ruka nebyla paralyzována.

Profesor Miller přesně předpověděl, kam jeho výzkum v blízké budoucnosti povede:

Toto spojení z mozku na svaly by mohlo být někdy použito na pomoc pacientům ochrnutým v důsledku poranění míchy provádět činnosti každodenního života a dosáhnout větší nezávislosti.

Japonští vědci to dokázali minulý týden a vydláždili cestu pro budoucí použití počítačů a analýza mozkových vln 8 nejlepších binaurálních Beats aplikací pro AndroidZde jsou nejlepší aplikace pro binaurální rytmy pro Android. Tyto tóny vám pomohou zaostřit, relaxovat, stát se více kreativní a mnohem více. Přečtěte si více překonat fyzické problémy spojené s poraněním míchy.

Kam vidíte vědu o rozhraních mozek-stroj? Umožní implantované počítače jednoho dne paralyzovaným žít znovu normální život? Sdílejte své myšlenky v sekci komentářů níže.

Obrazové kredity: Páteř Přes Shutterstock