Vedci ukazujú, ako môžu počítače jedného dňa obísť miechu

Reklama

Keby som vám povedal, že jednodňové počítače umožnia ľuďom, ktorí sú ochrnutí, chodiť znova, verili by ste mi? Ak je úspech japonských vedcov minulý týždeň nejaký náznak, schopnosť ovládať ľudské telo pomocou počítača nie je príliš ďaleko od cesty.

14. augusta Yukio Nishimura, docent Národného ústavu pre fyziologické vedy (NIPS), vydal tlačovú správu že výskumný tím úspešne vytvoril umelé spojenie medzi mozgom a nohami testovaného subjektu.

Podľa tlačovej správy sa tím v podstate napojil na internet signál z mozgu Zapojenie mozgu a tela - budúcnosť implantovaných počítačovSo súčasným trendom technických inovácií a pokroku je teraz vhodný čas na preskúmanie stavu techniky v oblasti počítačov a človeka. Čítaj viac na pohyb paží tak, aby sa vždy, keď sa pacient pohyboval pažou počas chôdze, použilo rozhranie počítača tento signál na ovládanie magnetického stimulátora, ktorý riadil „centrum miechovej hybnosti“ a umožňoval plnú nohu Pohyb.

Aj keď bol testovaný subjekt „neurologicky neporušený“, bolo požiadané, aby ich nohy boli uvoľnené. Kedykoľvek bol počítačový obtok deaktivovaný, nohy subjektov zostali nehybné. Keď bol povolený obtok, nohy sa pohybovali v čase s pohybom ramien objektu.

Ovládanie tela pomocou počítačov

Cieľom projektu bolo pomôcť pacientom s poruchami chôdze v dôsledku poranenia miechy. Takéto poranenia môžu viesť k čiastočnému alebo úplnému prerušeniu signálov medzi mozgom a „stredným lokomočným centrom“, ktoré riadi pohyb nôh.

Toto prerušenie môže spôsobiť neprirodzené chôdze alebo úplnú neschopnosť ovládať nohy vôbec.

Podľa vedcov pohybové centrum v chrbtici riadi pravidelné pohyby, ako je chôdza alebo plávanie. Cieľom výskumu bolo vyskúšať a stimulovať pohybové centrum neinvazívne pomocou magnetu stimulátor, aby sa umožnila kontrola nohy a rýchlosť chôdze bez potreby priameho zapojenia zo strany mozog.

Nishimura vysvetlil, že aj keď úspešný obtok by mohol pomôcť pri umožnení pohybu tam, kde by inak chôdza bola takmer nemožná, existujú obmedzenia. Pacienti môžu ovládať iba robotický pohyb a rýchlosť chôdze, ale nemôžu sa otáčať, posunúť na stranu alebo iné zložitejšie pohyby nôh.

Dúfame, že táto technológia by kompenzovala funkciu prerušených ciest odoslaním zámerne kódovaného kódu velenie do zachovaného centra pohybového ústrojenstva a znovuzískanie dobrovoľne kontrolovanej chôdze u jednotlivcov s paraplégia. Hlavnou výzvou však je, že táto technológia im nepomáha vyhýbať sa prekážkam a udržiavať držanie tela. V blízkej budúcnosti pracujeme na klinickej aplikácii.

Testovanie obtoku lokomotívy

Test premostenia miechy pomocou počítača zahŕňal „poklepanie“ do signálu do ramien z mozgu a potom umožnenie lokomotorického centra v chrbtici vždy, keď sa obrátil „obtok“ ďalej.

V experimente vedci pripútali predmet k magnetickému aparátu a požiadali ho, aby si nohy úplne uvoľnil. Subjektu bolo potom povedané, aby si húpal rukami, akoby chodil. Vedci potom obtok vypli a všimli si, že nohy sa nepohybovali. Potom povolili obtok a nohy jedincov sa začali pohybovať v rovnakom rytme ako pohyb paží.

Vo videu vydanom Národnými ústavmi prírodných vied sa môžete pozerať ako vedci potom položil predmet na podlahu, kde sa začal pohybovať vpred, až nakoniec udrel na futbal ball.

Vynechanie miechy

Takýto výskum sa už nejaký čas uskutočňuje a na jeho ceste sú medzníky úspechu. Napríklad v roku 2011, sedem rokov po tom, čo ho motocyklová nehoda nechala paralyzovať, pomohli vedci z University of Pittsburgh 30-ročný Tim Hemmes riadi pohyb robotického ramena pomocou elektrokortikografickej mriežky (EcoG) umiestnenej na povrchu Hemmesovej mozog.

Tento úspech, ako aj ďalší v teréne, to dokázal mozgové signály Naprogramujte binaurálne rytmy mozgu pomocou gnauraluKaždý hudobný fanúšik vie, že dobrá melódia môže zmeniť vašu náladu, ale je možné, že zvuky skutočne zmenia vaše mozgové vlny? Veriaci v binaurálne rytmy si to myslia. Tvrdia tieto zvuky, keď počúvali ... Čítaj viac mohol byť zachytený a interpretovaný ovládanie externých zariadení Ovládajte svoje Windows PC pomocou tváre pomocou eViaCam Čítaj viac .

V roku 2012 vedci na Severozápadnej univerzite dokázali použiť podobnú technológiu „mozog-stroj“ na obídenie miechy, podobne ako to dosiahli japonskí vedci minulý týždeň. Lee E. Miller, profesor neurovedy na Northwestern University, vysvetlil severozápadný výskum nasledovne:

Odpočúvame prírodné elektrické signály z mozgu, ktoré hovoria ruke a ruke o tom, ako sa majú pohybovať, a vysielame tieto signály priamo do svalov.

Vo svojich experimentoch vedci zo severozápadu zaznamenali mozgové a svalové signály u opíc, keď opice uchopili a zdvihli loptu. Vedci potom vyvinuli algoritmus, aby mohli dekódovať mozgové signály a identifikovať, kedy subjekt chcel vykonať tie isté akcie neskôr.

Vedci použili lokálne anestetikum na ochrnutie opičieho ramena na lakte a potom neuroprotézu na ovládajte svaly ruky vždy, keď mozog opice zistil správny vzorec pohybu ruky čítania. Vďaka novej konfigurácii - t. J. Počítač obchádzajúci miechu - opice dokázali uchopiť a zdvihnúť loptu takmer rovnako ľahko, ako to urobili, keď nebola ruka paralyzovaná.

Profesor Miller presne predpovedal, kam jeho výskum v blízkej budúcnosti povedie:

Toto spojenie z mozgu na svaly by sa mohlo niekedy použiť na pomoc pacientom ochrnutým v dôsledku poranenia miechy vykonávať činnosti každodenného života a dosiahnuť väčšiu nezávislosť.

Japonskí vedci to dokázali minulý týždeň a vydláždili cestu budúcemu použitiu počítačov a počítačov analýza mozgových vĺn 8 najlepších binaurálnych Beats aplikácií pre AndroidTu sú najlepšie aplikácie binaurálneho rytmu pre Android. Tieto tóny vám pomôžu zaostriť, relaxovať, stať sa kreatívnejším a oveľa viac. Čítaj viac prekonať fyzické problémy spojené s poranením miechy.

Kam vidíte vedu o rozhraniach mozog-stroj? Umožnia implantované počítače jedného dňa paralyzovaným žiť znova normálny život? Podeľte sa o svoje myšlienky v sekcii komentárov nižšie.

Kredity obrázkov: chrbtica Cez Shutterstock