Kako lahko možganski vsadki Pomoč paraliziran ljudi

Celo tako enostavno gibanje, kot dviganje skodelico čaja, vaše telo potrebuje veliko akcije. Mišice na rokah morajo delati, da se premaknete na skodelico. Mišice dlan bi morala biti odprta, tako da lahko razumejo skodelico, nato pa zaprite svoje prste okoli, da bi jo zadrževal. Potem je treba ramenske mišice držite roko, tako da ne odstopijo zaradi dodatne teže skodelico. Vse te mišice morajo natančno in usklajeno delo, medtem ko mislite, da ste samo pivo čaj sam.

Kako dobim paraliza mišic?

To je razlog, zakaj naj bi paralizirano ud ponovno premakniti tako težko. Večina paraliziranih mišic lahko še vedno deluje, vendar je njihova povezava na možganih, je izgubil, tako da ne boste dobili navodila za ukrepanje. Na žalost, zdravniki še niso naučili, da se ponovno vzpostavi s poškodbo hrbtenjače, vendar obstaja rešitev. Lahko gremo okoli njega in daje navodila za mišice umetno. Z razvojem tehnologije za branje in interpretacijo možganov, ta navodila lahko pride neposredno iz bolnikove glave.

Mi lahko paralizirane mišice za delo s spodbujanjem svojih elektrode odlaga v njih ali okoli živcev, ki jih dobavljajo. Ta tehnologija je znana kot "funkcionalno električno stimulacijo." Lahko se uporablja ne le za pomoč paraliziranih ljudi premakniti, ampak tudi za ponovno vzpostavitev delovanja mehurja, za spodbujanje učinkovite kašelj, kakor tudi za lajšanje bolečin. Ta tehnologija lahko naredi veliko razliko v življenju ljudi s poškodbo hrbtenjače.

Študija, ki jo raziskovalci

Dimitar Blanc in sodelavci delajo na tem, kako združiti to tehnologijo z zapletenim nizom navodil, ki so potrebne za upravljanje z eno roko. Če želite, da poberem skodelico čaja, ki je potrebna za spodbujanje mišice, kdaj in koliko? Ta navodila so zelo kompleksna, in ne samo zaradi velikega števila mišic, ki sodelujejo tukaj. Takoj, ko boste pili čaj, so navodila spremenili, saj se bo teža skodelico zmanjšala. Da bi to nekaj drugega, na primer, praske nos, bo navodila povsem drugačna.

Namesto da bi preprosto preizkušanje različnih navodila za paralizirane mišice, v upanju, da bi našli tiste, ki delajo, so raziskovalci uporabili računalniške modele mišično-skeletnega sistema za izračun. Ti modeli so matematični opis, kako se mišice, kosti in sklepov delujejo med gibanjem. V simulaciji, je možno, da mišice močnejše ali šibkejše, paraliziran ali stimulirano zunaj. Zato je mogoče hitro in varno preizkusili različne vzorce impulze, da vidite, katere so bolj uspešni.

modeliranje mišic

Če želite preizkusiti tehnologije, znanstveniki vsadili 24 elektrod v mišice in živci udeležencev raziskave. Uporabili so simulacije odločiti, kam postaviti elektrode, ker paralizirane mišice več kot elektrod v sodobnih sistemih funkcionalne električne stimulacije.

Če bi imeli na izbiro, kaj bolje stimulira mišice: subscapularis ali parazitov? Če je potrebno spodbujati aksilarno živec, kamor želite postaviti elektrode? Da bi odgovorili na ta težka vprašanja, so raziskovalci uporabili simulacijo z različnimi sklopi elektrod, in izberite tistega, ki je omogočala računalniški model, da bi najbolj učinkovito gibanje.

Trenutno skupina deluje na roki, ki stabilizira mišično skupino, omenjeno vrteče tulka. Če se navodila, ki jih dobijo z njo, lahko narobe z skoči iz rame. To je razlog, zakaj so računalniške simulacije nepogrešljive v tej študiji. Da bi te eksperimente udeležencev nihče ne bi upali.

novi izzivi

Vedeti, kako aktivirati paraliza mišic za proizvodnjo koristnih promet - to je le pol problem. Znanstveniki prav tako morali odločiti, v kakšnem času, da aktivira mišice, na primer, ko uporabnik želi, da poberem predmet. Ena od možnosti - je prenos teh informacij neposredno iz možganov. Pred kratkim so raziskovalci iz ZDA uporablja vsadek za poslušanje posameznih celic v možganih paraliziran osebe. Od različnih gibanj, povezanih z različnimi oblikami delovanje možganov, lahko udeleženec izbere enega od šestih vnaprej programiranih gibov, ki so bili takrat, ki jih stimulira mišice v roki.

možgani branje

Čeprav je to razburljiv korak naprej na področju nevronskih protetike, mnogi problemi nerešeni. Idealno bi bilo, možgani vsadki delajo za več desetletij. Toda v tem trenutku je težko posneti tudi signale, ki so potrebne v nekaj tednih, tako da je treba te sisteme redno kalibrirati. Uporaba nove modele vsadkov ali različnih možganskih signalov lahko izboljša dolgoročno stabilnost.

Poleg tega, vsadki poslušati le majhen delček milijonov celic, ki nadzorujejo naše ude, tako da se lahko obseg gibanja precej omejena. Vendar pa je nadzor nad možganskih robotskih okončin z določeno stopnjo svobode ni bila opravljena in možnosti te tehnologije se hitro razvijajo.

tehnologija prihodnosti

Končno, gladka, enostavno gibanje, ki dojemamo kot nekaj samoumevne, so vodeni z bogato senzoričnega sistema povratnih informacij, ki pove, možgane, kjer naše roke, in ko so naši prsti dotik predmete. Ti signali se lahko izgubijo po poškodbi, tako da raziskovalci delajo tudi na možganskih vsadkov, ki se lahko obnovijo občutek in gibanje.

Nekateri znanstveniki verjamejo, da lahko tehnologija možgani branje pomaga ljudem bolj učinkovito deluje za interakcijo z računalniki, mobilni telefoni in celo neposredno iz možganov drugih ljudi. Vendar pa je zdaj ostaja v področje znanstvene fantastike, ker možgani nadzor za medicinsko uporabo hitro postala klinična realnost.