Raziskovalci kažejo, kako lahko računalniki nekega dne obidejo hrbtenjačo

Oglas

Če bi vam rekel, da nekega dne računalniki ljudem, ki so paralizirani, spet dovolijo hojo, bi mi verjeli? No, če je uspeh japonskih raziskovalcev prejšnji teden kaj pokazatelj, sposobnost nadzora človeškega telesa z računalnikom ni prav daleč.

14. avgusta je Yukio Nishimura, izredni profesor Nacionalnega inštituta za fiziološke vede (NIPS), izdal sporočilo za javnost pravijo, da je raziskovalna skupina uspešno ustvarila umetno povezavo med možgani in nogami preizkušenega subjekta.

V sporočilu za javnost je ekipa v bistvu vstopila v signal iz možganov Vključite se v možgane in telo - prihodnost vsadljenih računalnikovOb trenutnem trendu tehničnih inovacij in napredka je zdaj pravi čas za raziskovanje najsodobnejših tehnologij v računalniško-človeških tehnologijah. Preberi več za gibanje roke, tako da kadarkoli pacient premika roko med aktivnostjo hoje, uporablja računalniški vmesnik ta signal za krmiljenje magnetnega stimulatorja, ki je vozil "center hrbtenice v hrbtenici", kar omogoča polno nogo premikanje.

Čeprav je bil preizkušeni "nevrološko nedotaknjen", so jih prosili, naj držijo noge sproščene. Kadar koli je bil računalniški bypass onemogočen, so noge prepuščene. Ko je bil obvod omogočen, bi se noge pravočasno premikale s premikanjem rok osebe.

Nadzor nad telesom z računalniki

Cilj projekta je bil pomagati bolnikom z motnjo hoje zaradi poškodbe hrbtenjače. Takšne poškodbe lahko povzročijo delno ali popolno prekinitev signalov med možgani in "spinalnim lokomotirnim centrom", ki nadzoruje gibanje nog.

Ta prekinitev lahko povzroči nenaravno hojo ali popolno nezmožnost nočnega nadzora nog.

Po mnenju raziskovalcev lokomotivni center v hrbtenici nadzoruje redne gibe, kot sta hoja ali plavanje. Cilj raziskave je bil poskusiti in neinvazivno z magnetom spodbuditi center za gibanje spodbujevalnik, ki omogoča nadzor nog in hitrost hoje, ne da bi bilo treba neposredno vključiti možgani.

Nishimura je pojasnil, da kljub temu, da bi uspešna obvoznica lahko pomagala pri omogočanju gibanja, kjer je hoja sicer skoraj nemogoča, obstajajo omejitve. Bolniki lahko nadzorujejo samo robotsko podobno gibanje in hitrost hoje, ne pa tudi obračanja, prestavljanja v stran ali drugih bolj zapletenih gibov nog.

Upamo, da bi ta tehnologija nadomestila funkcijo prekinjenih poti s pošiljanjem namerno kodiranega poveljujte v ohranjeni hrbtenični lokomotorni center in si ponovno privoščite voljno nadzorovano hojo pri osebah z paraplegija. Vendar pa je glavni izziv, da jim ta tehnologija ne pomaga izmikati ovir in ohraniti drže. V bližnji prihodnosti skrbno delamo na področju klinične uporabe.

Testiranje lokomotivnega obvoda

Preizkus računalniško podprtega hrbtenjače je vključeval "tapkanje" v signal do ročic iz možganov in nato omogočil lokomotorni center v hrbtenici vsakič, ko je bil "obvod" obrnjen naprej.

V poskusu so raziskovalci privezali predmet na magnetni aparat, od njega pa so prosili, naj ostanejo njegove noge popolnoma sproščene. Temu so nato rekli, da zamahne z rokami, kot da hodi. Raziskovalci so nato izklopili obvoznico in opazili, da se nogi subjektov ne premikajo. Nato so omogočili obvoz in nogi subjekta so se začeli premikati v istem ritmu kot gibanje roke.

V videoposnetku, ki ga je objavil Nacionalni inštitut za naravoslovje, si lahko ogledate raziskovalce nato pa je subjekt spustil na tla, kjer se je začel premikati naprej, dokler končno ni udaril v nogomet žoga.

Obhod hrbtenjače

Tovrstne raziskave potekajo že nekaj časa, na tej poti pa so doseženi mejniki uspehov. Na primer, leta 2011, sedem let po motociklistični nesreči ga je pustil paraliziran, so pomagali raziskovalci na univerzi v Pittsburghu 30-letni Tim Hemmes nadzira gibanje robotske roke s pomočjo elektrokortikografske mreže (EcoG), nameščene na površini Hemmesa ' možgani.

Da je bil uspeh in drugi podobni na terenu dokazal to možganski signali Programirajte Binauralni utrip vašega možganov z GnauralomVsak ljubitelj glasbe ve, da lahko dobri napev spremeni vaše razpoloženje, a ali lahko zvoki dejansko spremenijo vaše možganske valove? Verniki v binavralni utrip mislijo tako. Ob poslušanju trdijo te zvoke ... Preberi več bi jih lahko prestregli in razlagali nadzor zunanjih naprav Z eViaCamom upravljajte računalnik z operacijskim sistemom Windows s svojim obrazom Preberi več .

Leta 2012 so raziskovalci na univerzi Northwestern lahko uporabili podobno tehnologijo "stroj-možgani", da bi zaobšli hrbtenjačo, podobno kot to, kako so jo prejšnji teden dosegli japonski raziskovalci. Lee E. Miller, profesor nevroznanosti na severozahodni univerzi, je severozahodno raziskavo razložil takole:

Prisluhnemo naravnim električnim signalom iz možganov, ki povedo roki in roki, kako se premikati, in te signale pošiljamo neposredno mišicam.

Raziskovalci severozahoda so v svojih poskusih posneli možgane in mišične signale pri opicah, ko so opice prijele in dvigovale žogo. Raziskovalci so nato razvili algoritem, da so lahko dekodirali možganske signale in prepoznali, kdaj je preiskovanec želel iste iste ukrepe izvesti pozneje.

Raziskovalci so uporabili lokalni anestetik, da so paralizirali opico roko na komolcu, nato pa z nevroprotezo uporabili nadzirajte mišice rok, kadar je moža opice prepoznala pravi vzorec "gibanja roke" odčitki. Z novo konfiguracijo, tj. Računalnikom, ki je obšla hrbtenjačo, so bile opice sposobne dojeti in dvigniti žogo skoraj tako enostavno, kot so to storile, ko roka ni bila paralizirana.

Profesor Miller je napovedal natančno, kam bodo njegove raziskave pripeljale v bližnji prihodnosti:

Ta povezava med možgani in mišicami se bo nekoč lahko uporabila za pomoč bolnikom, ki so zaradi poškodbe hrbtenjače paralizirani pri vsakodnevnem življenju in dosegli večjo neodvisnost.

Japonski raziskovalci so to dokazali prejšnji teden in utrli pot prihodnji uporabi računalnikov in analiza možganskih valov 8 najboljših aplikacij za binauralni utrip za AndroidTu so najboljše aplikacije za binauralni utrip za Android. Ti toni vam pomagajo, da se osredotočite, sprostite, postanete bolj kreativni in še veliko več. Preberi več premagati fizične težave, povezane s poškodbo hrbtenjače.

Kam vidite, da gre za znanost o vmesnikih med možgani in stroji? Ali bodo implantirani računalniki nekega dne omogočili paraliziranim spet normalno življenje? Delite svoje misli v spodnjem razdelku s komentarji.

Slikovni krediti: Hrbtenica Via Shutterstock