Naukowcy pokazują, jak komputery mogą pewnego dnia ominąć rdzeń kręgowy

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

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

Zgodnie z komunikatem prasowym zespół zasadniczo wykorzystał sygnał z mózgu Podłączanie mózgu i ciała - Przyszłość implantowanych komputerów Podłączanie mózgu i ciała - Przyszłość implantowanych komputerów Z obecnym trendem innowacji technicznych i postępu, teraz jest dobry czas na zapoznanie się z najnowszymi technologiami komputerowo-ludzkimi. do ruchu ramienia, aby za każdym razem, gdy pacjent poruszał ręką podczas chodzenia, interfejs komputerowy używał tego sygnału do sterowania stymulatorem magnetycznym, który napędzał “centrum ruchu kręgosłupa”, umożliwiający pełny ruch nóg.

Chociaż badany był “nienaruszony neurologicznie”, poproszono ich o rozluźnienie nóg. Ilekroć bypass komputerowy był wyłączany, nogi badanych pozostawały nieruchome. Gdy obejście było włączone, nogi poruszały się w czasie wraz z ruchem ramion pacjenta.

Kontrolowanie ciała za pomocą komputerów

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

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

Według naukowców centrum ruchowe kręgosłupa kontroluje regularne ruchy, takie jak chodzenie lub pływanie. Celem badań była próba stymulacji ośrodka ruchu bezinwazyjnie za pomocą stymulatora magnetycznego, aby umożliwić kontrolę nóg i prędkość chodzenia bez potrzeby bezpośredniego zaangażowania mózgu.

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 w bok ani wykonywać innych bardziej skomplikowanych ruchów nóg.

Mamy nadzieję, że ta technologia zrekompensuje działanie przerwanych ścieżek, wysyłając celowo zakodowane polecenie do zachowanego ośrodkowego ośrodka ruchowego i odzyskać dobrowolnie kontrolowane chodzenie u osób z paraplegią. Jednak głównym wyzwaniem jest to, że ta technologia nie pomaga im omijać przeszkód i utrzymywać postawy. Dokładnie pracujemy nad zastosowaniem klinicznym w najbliższej przyszłości.

Testowanie obejścia lokomotywy

Przeprowadzono test komputerowego obejścia rdzenia kręgowego “stukający” do sygnału do rąk z mózgu, a następnie umożliwiając centrum ruchu w kręgosłupie, ilekroć “objazd” był włączony.

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 zobaczyć, jak badacze następnie opuścili przedmiot na podłogę, gdzie zaczął iść do przodu, aż w końcu uderzył piłkę nożną.

Omijanie rdzenia kręgowego

Tego rodzaju badania trwają od pewnego czasu, a kamienie milowe sukcesów po drodze. Na przykład w 2011 r., Siedem lat po wypadku motocyklowym sparaliżowanym, badacze z University of Pittsburgh pomogli 30-letniemu Timowi Hemmesowi kontrolować ruch ramienia robota za pomocą siatki elektrokortykograficznej (EcoG) umieszczonej na powierzchni Mózg Hemmesa.

Ten sukces, podobnie jak inni w terenie, udowodnił, że sygnały mózgowe Programuj Binaural Beats Of Your Brain With Gnaural Program Binaural Beats Of Your Brain With Gnaural Każdy fan muzyki wie, że dobry dźwięk może zmienić nastrój, ale czy jest to możliwe dźwięki, które faktycznie zmieniają twoje fale mózgowe? Uważają tak wierzący w dudnienia różnicowe. Twierdzą, że te dźwięki, gdy są słuchane… mogą zostać przechwycone i zinterpretowane w celu sterowania urządzeniami zewnętrznymi Kontroluj swój komputer z systemem Windows za pomocą swojej twarzy za pomocą eViaCam Kontroluj swój komputer z systemem Windows za pomocą swojej twarzy za pomocą eViaCam .

W 2012 r. Badacze z Northwestern University mogli korzystać z podobnych “maszyna mózgowa” technologia omijania rdzenia kręgowego, 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 pacjent chciał wykonać te same czynności później.

Naukowcy zastosowali miejscowy środek znieczulający, aby sparaliżować ramię małpy w łokciu, a następnie zastosowali neuroprotezę do kontrolowania mięśni dłoni, gdy tylko jest to właściwe “ruch ręki” wzór został rozpoznany na podstawie odczytów mózgu małpy. 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 czynności życia codziennego i osiągnąć większą niezależność.

Japońscy naukowcy udowodnili to w zeszłym tygodniu i utorowali drogę do przyszłego wykorzystania komputerów i analizy fal mózgowych 5 aplikacji do dostrajania mózgu za pomocą dudnienia różnicowego [Android] 5 aplikacji do dostrajania mózgu za pomocą dudnienia różnicowego [Android] Interesowanie się obszary nauki i technologii na marginesie, zawsze intryguje mnie i fascynuje wszelkie twierdzenia o technologii wpływające na biologię lub na odwrót. Oczywiste jest, że jestem… w celu przezwyciężenia problemów fizycznych związanych z uszkodzeniem rdzenia kręgowego.

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

Kredyty obrazkowe: Backbone Via Shutterstock