Pētnieki parāda, kā datori kādu dienu var apiet mugurkaulu

Reklāma

Ja es jums teiktu, ka kādu dienu datori ļaus paralizētiem cilvēkiem atkal staigāt, vai jūs ticat man? Ja japāņu pētnieku panākumi pagājušajā nedēļā ir kādas norādes, spēja kontrolēt cilvēka ķermeni ar datoru nav ļoti tālu.

14. augustā Jukio Nišimura, Nacionālā fizioloģisko zinātņu institūta (NIPS) asociētais profesors, izdeva paziņojumu presei sakot, ka pētnieku komanda ir veiksmīgi izveidojusi mākslīgu savienojumu starp testa subjekta smadzenēm un kājām.

Saskaņā ar paziņojumu presei komanda būtībā iesaistījās signāls no smadzenēm Smadzeņu un ķermeņa iespraušana - implantēto datoru nākotneŅemot vērā pašreizējās tehnisko jauninājumu un attīstības tendences, tagad ir piemērots laiks, lai izpētītu jaunākos sasniegumus datoru un cilvēku tehnoloģiju jomā. Lasīt vairāk rokas kustībai, lai ikreiz, kad pacients pastaigas laikā kustinātu roku, izmantotā datora saskarne šis signāls, lai kontrolētu magnētisko stimulatoru, kurš virzīja “mugurkaula kustības centru”, nodrošinot pilnu kāju kustība.

Lai gan pārbaudītais subjekts bija “neiroloģiski neskarts”, viņiem tika lūgts turēt kājas atvieglinātas. Ikreiz, kad datora apvedceļš tika atspējots, subjektu kājas palika nekustīgas. Kad apvedceļš bija iespējots, kājas pārvietojas laikā ar objekta roku kustību.

Ķermeņa kontrole ar datoriem

Projekta mērķis bija palīdzēt pacientiem ar gaitas traucējumiem muguras smadzeņu traumas dēļ. Šādi ievainojumi var izraisīt daļēju vai pilnīgu signālu pārtraukšanu starp smadzenēm un “mugurkaula pārvietošanās centru”, kas kontrolē kāju kustību.

Šis pārtraukums var izraisīt nedabisku gaitu vai pilnīgu nespēju vispār kontrolēt kājas.

Pēc pētnieku domām, kustību centrs mugurkaulā kontrolē regulāras kustības, piemēram, pastaigas vai peldēšanu. Pētījuma mērķis bija izmēģināt un invazīvi stimulēt pārvietošanās centru ar magnētu stimulators, lai nodrošinātu kāju kontroli un staigāšanas ātrumu, bez nepieciešamības tieši iesaistīt smadzenes.

Nishimura paskaidroja, ka, lai arī veiksmīgais apvedceļš varētu palīdzēt dot iespēju kustēties tur, kur citādi pastaigas bija gandrīz neiespējamas, ir ierobežojumi. Pacienti var kontrolēt tikai robotikai līdzīgu staigāšanas kustību un ātrumu, bet ne pagriešanos, novirzīšanos uz sāniem vai citas sarežģītākas kāju kustības.

Mēs ceram, ka šī tehnoloģija kompensēs pārtraukto ceļu darbību, nosūtot apzināti kodētu komandēt uz saglabāto mugurkaula lokomotoro centru un atgūt pēc vēlēšanās kontrolētu pastaigu indivīdiem ar paraplēģija. Tomēr galvenais izaicinājums, ka šī tehnoloģija viņiem nepalīdz izvairīties no šķēršļiem un saglabāt stāju. Mēs rūpīgi strādājam pie klīniskās pielietošanas tuvākajā nākotnē.

Lokomotīves apvedceļa pārbaude

Datorizēta muguras smadzeņu apvada pārbaude ietvēra “piesitienu” signālam uz rokām no smadzenēm un pēc tam ļaujot lokomotoro centram mugurkaulā ikreiz, kad tiek apgriezts “apvedceļš” ieslēgts

Eksperimentā pētnieki sasēja priekšmetu magnētiskajā aparātā, lūdza subjektam pilnībā atbrīvot kājas. Pēc tam subjektam lika pagriezt rokas, it kā viņš staigātu. Pēc tam pētnieki izslēdza apvedceļu un pamanīja, ka subjekta kājas nekustas. Tad viņi ļāva apiet, un subjektu kājas sāka kustēties tādā pašā ritmā kā rokas kustība.

Nacionālo dabaszinātņu institūtu izdotajā video varat skatīties kā pētniekus tad nolaida subjektu uz grīdas, kur viņš sāka virzīties uz priekšu, līdz beidzot sita futbolu bumba.

Apejot mugurkaulu

Šāda veida pētījumi notiek jau kādu laiku ar panākumu atskaites punktiem. Piemēram, 2011. gadā, septiņus gadus pēc motocikla avārijas, viņš tika paralizēts, palīdzēja Pitsburgas universitātes pētnieki 30 gadus vecais Tims Hemmess kontrolē robotizētās rokas kustību, izmantojot elektrokortikogrāfijas režģi (EcoG), kas novietots uz Hemmes virsmas ” smadzenes.

Tas pierādīja panākumus, un citiem tas patīk laukumā smadzeņu signāli Programma Binaurāls jūsu smadzeņu sitieni ar GnauralIkviens mūzikas cienītājs zina, ka labs skanējums var mainīt jūsu noskaņojumu, bet vai skaņas faktiski var mainīt jūsu smadzeņu viļņus? Binaurālo sitienu ticīgie tā domā. Viņi apgalvo, ka šīs skaņas, klausoties ... Lasīt vairāk varētu pārtvert un interpretēt kontrolēt ārējās ierīces Kontrolējiet savu Windows PC, izmantojot savu seju, izmantojot eViaCam Lasīt vairāk .

2012. gadā Ziemeļrietumu universitātes pētnieki varēja izmantot līdzīgu “smadzeņu mašīnas” tehnoloģiju, lai apietu muguras smadzenes, līdzīgi kā tas, kā Japānas pētnieki to veica pagājušajā nedēļā. Lī E. Millers, Ziemeļrietumu universitātes neirozinātnes profesors, Ziemeļrietumu pētījumu skaidroja šādi:

Mēs dzirdam smadzeņu dabiskos elektriskos signālus, kas pasaka roku un roku, kā pārvietoties, un nosūtām šos signālus tieši muskuļiem.

Savos eksperimentos ziemeļrietumu pētnieki pērtiķiem reģistrēja smadzeņu un muskuļu signālus, kad pērtiķi satvēra un pacēla bumbu. Pēc tam pētnieki izstrādāja algoritmu, lai viņi varētu atšifrēt smadzeņu signālus un identificēt, kad subjekts vēlējās veikt šīs pašas darbības vēlāk.

Pētnieki izmantoja vietējo anestēzijas līdzekli, lai paralizētu pērtiķa roku pie elkoņa, un pēc tam izmantoja neiroprotezēšanu kontrolējiet rokas muskuļus ikreiz, kad pērtiķa smadzenes atpazīst pareizo “rokas kustības” modeli lasījumi. Ar jauno konfigurāciju - t.i., datoru, apejot muguras smadzenes - pērtiķi spēja satvert un pacelt bumbu gandrīz tikpat viegli kā viņi, kad roka nebija paralizēta.

Profesors Millers precīzi paredzēja, kur viņa pētījums novedīs tuvākajā nākotnē:

Šo smadzeņu un muskuļu savienojumu kādreiz var izmantot, lai palīdzētu muguras smadzeņu traumas dēļ paralizētiem pacientiem veikt ikdienas aktivitātes un sasniegt lielāku neatkarību.

Japānas pētnieki to pierādīja pagājušajā nedēļā un pavēra ceļu turpmākai datoru un smadzeņu viļņu analīze 8 labākās Android lietotnes Binaural BeatsŠeit ir labākās binaurālo ritmu lietotnes Android ierīcēm. Šie toņi palīdz jums koncentrēties, atpūsties, kļūt radošākam un daudz kam citam. Lasīt vairāk lai pārvarētu fiziskas problēmas, kas saistītas ar muguras smadzeņu traumu.

Kur, jūsuprāt, notiek smadzeņu un mašīnas saskarņu zinātne? Vai implantētie datori kādu dienu ļaus paralizētajiem dzīvot normālu dzīvi? Dalieties savās domās komentāru sadaļā zemāk.

Attēlu kredīti: Mugurkauls Caur Shutterstock