Naukowcy pokazują, jak komputery mogą pewnego dnia ominąć rdzeń kręgowy

Reklama

Gdybym ci powiedział, że pewnego dnia komputery pozwolą sparaliżowanym ludziom chodzić, czy uwierzyłbyś mi? Cóż, jeśli sukces japońskich naukowców w zeszłym tygodniu jest jakąkolwiek oznaką, zdolność kontrolowania ludzkiego ciała za pomocą komputera nie jest bardzo daleko w dół.

14 sierpnia Yukio Nishimura, profesor nadzwyczajny Narodowego Instytutu Nauk Fizjologicznych (NIPS), wydał komunikat prasowy mówiąc, że zespół badawczy z powodzeniem stworzył sztuczne połączenie między mózgiem a nogami badanego obiektu.

Zgodnie z komunikatem prasowym zespół zasadniczo wykorzystał sygnał z mózgu Podłączanie mózgu i ciała - przyszłość implantowanych komputerówPrzy obecnym trendzie innowacji technicznych i postępu, teraz jest dobry czas, aby odkryć najnowocześniejsze technologie komputerowo-ludzkie. Czytaj więcej do ruchu ręki, aby za każdym razem, gdy pacjent poruszał ręką podczas chodzenia, używany był interfejs komputerowy ten sygnał sterujący stymulatorem magnetycznym, który prowadził „centrum ruchów kręgosłupa”, umożliwiając pełną nogę ruch.

Chociaż badany podmiot był „nienaruszony neurologicznie”, poproszono go o rozluźnienie nóg. Ilekroć bypass komputerowy był wyłączany, nogi badanych pozostawały nieruchome. Gdy obejście było włączone, nogi poruszały się zgodnie z ruchem ramion obiektu.

Kontrolowanie ciała za pomocą komputerów

Celem projektu była pomoc pacjentom z zaburzeniami chodu spowodowanymi urazem rdzenia kręgowego. Takie obrażenia mogą powodować częściowe lub całkowite przerwanie sygnałów między mózgiem a „centrum ruchu kręgosłupa”, które kontroluje ruch nóg.

Ta przerwa może powodować nienaturalny chód lub całkowitą niezdolność do kontrolowania nóg.

Według naukowców centrum ruchu w kręgosłupie kontroluje regularne ruchy, takie jak chodzenie lub pływanie. Celem badań była próba stymulacji ośrodka ruchu bezinwazyjnie za pomocą magnesu stymulator, aby umożliwić kontrolę nóg i prędkość marszu bez potrzeby bezpośredniego zaangażowania ze strony mózg.

Nishimura wyjaśnił, że chociaż udane obejście może pomóc w umożliwieniu ruchu tam, gdzie w przeciwnym razie chodzenie byłoby prawie niemożliwe, istnieją ograniczenia. Pacjenci mogą kontrolować ruchy i prędkość chodzenia podobne do robotów, ale nie mogą się obracać, przesuwać na boki ani wykonywać innych bardziej skomplikowanych ruchów nóg.

Mamy nadzieję, że ta technologia zrekompensuje działanie przerwanych ścieżek, wysyłając kodowanie celowe dowodzić do zachowanego kręgosłupa centrum ruchowego i odzyskać dobrowolnie kontrolowane chodzenie u osób z paraplegia. Jednak głównym wyzwaniem jest to, że ta technologia nie pomaga im omijać przeszkód i utrzymywać postawy. Starannie pracujemy nad zastosowaniem klinicznym w najbliższej przyszłości.

Testowanie obejścia lokomotywy

Test komputerowego obejścia rdzenia kręgowego polegał na „pukaniu” sygnału do ramion z mózgu, a następnie włączanie centrum ruchowego kręgosłupa za każdym razem, gdy obracane jest „obejście” na.

W eksperymencie naukowcy przypięli pacjenta do aparatu magnetycznego i poprosili go, aby całkowicie rozluźnił nogi. Podmiotowi powiedziano, aby wymachiwał rękami, jakby szedł. Następnie naukowcy wyłączyli obwodnicę i zauważyli, że nogi badanych nie poruszały się. Następnie umożliwili obejście i nogi badanych zaczęły poruszać się w tym samym rytmie, co ruch ręki.

W filmie wydanym przez National Institutes of Natural Sciences można oglądać jako badaczy następnie obniżył temat na podłogę, gdzie zaczął iść do przodu, aż w końcu uderzył piłkę nożną piłka.

Omijanie rdzenia kręgowego

Tego rodzaju badania trwają od pewnego czasu, a kamienie milowe sukcesów po drodze. Na przykład w 2011 roku, siedem lat po wypadku motocyklowym, sparaliżowali go naukowcy z University of Pittsburgh 30-letni Tim Hemmes kontroluje ruch ramienia robota za pomocą siatki elektrokortykologicznej (EcoG) umieszczonej na powierzchni Hemmesa mózg.

Udało się to, podobnie jak inni w terenie, sukces sygnały mózgowe Zaprogramuj dudnienia różnicowe twojego mózgu za pomocą gnauraluKażdy miłośnik muzyki wie, że dobry utwór może zmienić nastrój, ale czy dźwięki rzeczywiście mogą zmienić twoje fale mózgowe? Tak uważają wierzący w dudnienia różnicowe. Twierdzą, że te dźwięki są słuchane ... Czytaj więcej mogą zostać przechwycone i zinterpretowane na kontrolować urządzenia zewnętrzne Kontroluj swój komputer z systemem Windows za pomocą swojej twarzy za pomocą eViaCam Czytaj więcej .

W 2012 r. Badacze z Northwestern University byli w stanie zastosować podobną technologię „maszyny mózgowej”, aby ominąć rdzeń kręgowy, podobnie jak japońscy naukowcy osiągnęli to w zeszłym tygodniu. Lee E. Miller, profesor neurologii na Northwestern University, wyjaśnił badania w Northwestern w następujący sposób:

Podsłuchujemy naturalne sygnały elektryczne z mózgu, które mówią ręce i ręce, jak się poruszać, i wysyłamy te sygnały bezpośrednio do mięśni.

W swoich eksperymentach północno-zachodni naukowcy zarejestrowali sygnały mózgowe i mięśniowe u małp, gdy małpy chwytały i unosiły piłkę. Następnie naukowcy opracowali algorytm, aby mogli dekodować sygnały mózgowe i identyfikować, kiedy podmiot chciał później wykonać te same czynności.

Naukowcy zastosowali miejscowy środek znieczulający, aby sparaliżować ramię małpy w łokciu, a następnie zastosowali neuroprotezę kontroluj mięśnie dłoni, ilekroć mózg małpy rozpozna prawidłowy „ruch ręki” odczyty. Dzięki nowej konfiguracji - komputerowi omijającemu rdzeń kręgowy - małpy były w stanie złapać i podnieść piłkę prawie tak łatwo, jak wtedy, gdy ręka nie była sparaliżowana.

Profesor Miller przewidział dokładnie, dokąd doprowadzą jego badania w najbliższej przyszłości:

To połączenie między mózgiem a mięśniami może kiedyś zostać wykorzystane, aby pomóc pacjentom sparaliżowanym z powodu uszkodzenia rdzenia kręgowego wykonywać codzienne czynności i osiągnąć większą niezależność.

Japońscy naukowcy udowodnili to w zeszłym tygodniu i utorowali drogę dla przyszłego wykorzystania komputerów i analiza fal mózgowych 8 najlepszych aplikacji Binaural Beats dla AndroidaOto najlepsze aplikacje dudnienia różnicowego na Androida. Dźwięki te pomagają skupić się, zrelaksować, stać się bardziej kreatywnymi i wiele więcej. Czytaj więcej w celu przezwyciężenia problemów fizycznych związanych z uszkodzeniem rdzenia kręgowego.

Dokąd zmierza nauka o interfejsach mózg-maszyna? Czy wszczepione komputery pewnego dnia pozwolą sparaliżowanemu znów żyć normalnie? Podziel się swoimi przemyśleniami w sekcji komentarzy poniżej.

Kredyty obrazkowe: Kręgosłup Via Shutterstock