Исследователи показывают, как компьютеры могут однажды обойти спинной мозг

Реклама

Если бы я сказал вам, что однажды компьютеры позволят парализованным людям снова ходить, вы поверите мне? Что ж, если успех японских исследователей на прошлой неделе является каким-либо показателем, способность управлять человеческим телом с помощью компьютера не так уж далеко в будущем.

14 августа Юкио Нисимура, доцент Национального института физиологических наук (НИПС), выпустил пресс-релиз говоря, что исследовательская группа успешно создала искусственную связь между мозгом и ногами испытуемого.

Согласно пресс-релизу, команда по существу подключилась к сигнал от мозга Включение вашего мозга и тела - будущее имплантированных компьютеровС нынешней тенденцией технических инноваций и прогресса, сейчас хорошее время, чтобы изучить современное состояние в области компьютерных технологий. Прочитайте больше для движения руки так, чтобы всякий раз, когда пациент двигал рукой во время ходьбы, компьютерный интерфейс использовал этот сигнал для управления магнитным стимулятором, который приводил в движение «центр локомоции позвоночника», обеспечивая полную ногу движение.

Несмотря на то, что испытуемый был «неврологически неповрежден», их попросили держать ноги расслабленными. Всякий раз, когда обход компьютера был отключен, ноги испытуемых оставались неподвижными. Когда обход был включен, ноги будут двигаться вовремя с движением рук субъекта.

Управление телом с помощью компьютеров

Целью проекта было помочь пациентам с нарушением походки из-за травмы спинного мозга. Такие травмы могут привести к частичному или полному прерыванию сигналов между мозгом и «центром позвоночника», который контролирует движения ног.

Это прерывание может вызвать неестественную походку или полную неспособность контролировать ноги вообще.

По словам исследователей, центр передвижения в позвоночнике контролирует регулярные движения, такие как ходьба или плавание. Цель исследования состояла в том, чтобы попытаться стимулировать центр передвижения неинвазивно с помощью магнитного стимулятор, чтобы обеспечить контроль ноги и скорость ходьбы без необходимости непосредственного участия головной мозг.

Нисимура объяснил, что, несмотря на то, что успешное шунтирование может помочь в обеспечении движения, в котором иначе ходьба была почти невозможна, существуют ограничения. Пациенты могут контролировать движение и скорость, подобные роботизированной ходьбе, но не поворачиваться, не смещаться в сторону или другие более сложные движения ног.

Мы надеемся, что эта технология компенсирует работу прерванных путей, посылая преднамеренно закодированный командование в сохраненный локомоторный центр позвоночника и восстановление управляемой волей ходьбы у лиц с параплегия. Однако главная проблема в том, что эта технология не помогает им уклоняться от препятствий и сохранять осанку. Мы тщательно работаем над клиническим применением в ближайшем будущем.

Испытание локомотивного обхода

Тест компьютерного обхода спинного мозга включал «постукивание» по сигналу на руки от мозга, а затем включить локомоторный центр в позвоночнике всякий раз, когда «обход» на.

В ходе эксперимента исследователи привязали субъект к магнитному аппарату, попросили его полностью расслабить ноги. Субъекту было велено размахивать руками, как будто он шел. Затем исследователи отключили байпас и заметили, что ноги испытуемых не двигались. Затем они включили обход, и ноги испытуемых начали двигаться в том же ритме, что и движение руки.

В видео, выпущенном Национальными институтами естественных наук, вы можете посмотреть, как исследователи затем опустил предмет на пол, где он начал двигаться вперед, пока он, наконец, не ударил в футбол мяч.

В обход спинного мозга

Такого рода исследования продолжаются в течение некоторого времени, с вехами на этом пути. Например, в 2011 году, спустя семь лет после того, как авария на мотоцикле привела его к параличу, исследователи из Университета Питтсбурга помогли 30-летний Тим Хеммес контролирует движение манипулятора с помощью электрокортикографической сетки (EcoG), размещенной на поверхности Хеммеса. головной мозг.

Этот успех, как и другие в этой области, доказал, что мозговые сигналы Программа "Бинауральные ритмы вашего мозга с гнауралом"Каждый меломан знает, что хорошая мелодия может изменить ваше настроение, но возможно ли, чтобы звуки действительно изменили ваши мозговые волны? Так думают верующие в бинауральных ритмах. Они утверждают, что эти звуки, когда слушали ... Прочитайте больше может быть перехвачен и интерпретирован управлять внешними устройствами Управляйте своим ПК с Windows, используя ваше лицо с eViaCam Прочитайте больше .

В 2012 году исследователи из Северо-западного университета смогли использовать аналогичную технологию «мозг-машина» для обхода спинного мозга, так же, как японские исследователи достигли этого на прошлой неделе. Ли Э. Миллер, профессор нейробиологии в Северо-западном университете, объяснил исследование Северо-Запада следующим образом:

Мы подслушиваем естественные электрические сигналы от мозга, которые сообщают руке и руке, как двигаться, и посылаем эти сигналы непосредственно в мышцы.

В своих экспериментах северо-западные исследователи регистрировали сигналы мозга и мышц у обезьян, когда обезьяны хватали и поднимали мяч. Затем исследователи разработали алгоритм, чтобы они могли декодировать сигналы мозга и определять, когда субъект хочет выполнить те же действия позже.

Исследователи использовали местный анестетик, чтобы парализовать руку обезьяны в локте, а затем использовали нейропротез, чтобы контролируйте мышцы рук всякий раз, когда из мозга обезьяны распознается правильная схема движения рук чтения. Благодаря новой конфигурации - то есть компьютеру, обходящему спинной мозг - обезьяны смогли схватить и поднять мяч почти так же легко, как они это делали, когда рука не была парализована.

Профессор Миллер предсказал, к чему его исследования приведут в ближайшем будущем:

Эта связь от мозга к мышцам может когда-нибудь использоваться, чтобы помочь пациентам, парализованным из-за травмы спинного мозга, выполнять повседневную деятельность и достичь большей независимости.

Японские исследователи доказали это на прошлой неделе и проложили путь для будущего использования компьютеров и анализ мозговых волн 8 лучших приложений Binaural Beats для AndroidЗдесь представлены лучшие приложения для Android. Эти тона помогут вам сосредоточиться, расслабиться, стать более креативными и многое другое. Прочитайте больше преодолеть физические проблемы, связанные с травмой спинного мозга.

Где вы видите науку о интерфейсах мозг-машина? Позволят ли когда-нибудь имплантированные компьютеры вновь парализованным жить нормальной жизнью? Поделитесь своими мыслями в разделе комментариев ниже.

Кредиты изображений: позвоночник Via Shutterstock