Miten aivot implantit voivat auttaa halvaantuneelle

Niinkin yksinkertainen liike kuin nosto kupin teetä, elimistö tarvitsee paljon toimintaa. Lihakset käsissä on pyrittävä siirtää sen kuppiin. Lihakset kämmenellä pitäisi olla auki, jotta voit tarttua kupin ja sulje sormensa ympärille pitää häntä takaisin. Sitten hartialihakset täytyy pitää kädestä niin se ei epäröidä, koska ylimääräinen paino kupin. Kaikki nämä lihakset joutuvat työskentelemään tarkasti ja koordinoidusti, kun luulet olet juuri haudutettua teetä itse.

Miten saan halvaantunut lihakset?

Siksi tehdä halvaantunut raajan taas liikkeelle niin kovasti. Useimmat halvaantunut lihakset voivat silti toimia, mutta niiden yhteys aivoihin on kadonnut, joten he eivät saa toimintaohjeet. Valitettavasti lääkärit eivät ole vielä oppineet palauttaa selkäydinvamma, mutta on olemassa ratkaisu. Voimme kiertää sitä ja antaa ohjeita lihaksia keinotekoisesti. Kehittämällä teknologiaa lukemiseen ja tulkintaan aivotoiminnan ohjeiden kukaan voi tulla suoraan potilaan pään.

Voimme tehdä halvaantunut lihakset töihin stimuloimalla niiden elektrodit sijoitettu niitä tai ympäri hermoja niiden toimituksista. Tämä tekniikka tunnetaan nimellä "toiminnallinen sähköstimulaation." Sitä voidaan käyttää paitsi auttaa halvaantunut ihmisiä muuttamaan, mutta myös palauttaa virtsarakon toimintaan, jotka edistävät tehokkaasti yskä sekä kivun lievitykseen. Tämä tekniikka voi olla suuri ero ihmisten elämässä selkäydinvamma.

Tekemässä tutkimuksessa tutkijat

Dimitar Blanc ja hänen kollegansa työskentelevät kuinka yhdistää tätä teknologiaa monimutkainen joukko ohjeita käyttämiseen tarvittavat yhdellä kädellä. Jos haluat poimia kupin teetä, joka on tarpeen stimuloida lihaksia, milloin ja kuinka paljon? Nämä ohjeet ovat hyvin monimutkaisia, eikä vain siksi, että suuri määrä lihaksia, jotka ovat mukana tässä. Heti juot teetä, ohjeet ovat muuttuneet, koska paino kupin vähenee. Voidakseen tehdä jotain muuta, esimerkiksi raapia nenän, ohjeet on täysin erilainen.

Eikä vain kokeilemaan eri ohjeita halvaantunut lihaksia, toivoen löytävänsä ne, jotka toimivat, tutkijat käyttivät tietokonemalleja muskuloskeletaalisysteemin niiden laskemisessa. Nämä mallit ovat matemaattinen kuvaus siitä, miten lihasten, luiden ja nivelten toimivat liikkeen ajaksi. Simulaatiossa on mahdollista tehdä lihaksia vahvempi tai heikompi, halvaantunut tai kannustanut ulkopuolella. Siksi on mahdollista nopeasti ja turvallisesti testata erilaisia pulssimalleja nähdä, mitkä ovat menestyneet paremmin.

mallintaminen lihaksia

Testata tekniikkaa, tutkijat istutettu 24 elektrodit lihaksia ja hermoja tutkimukseen osallistuneista. He käyttivät simulointi päättää mihin sijoittaa elektrodit, koska halvaantuneen lihaksia enemmän kuin elektrodit nykyaikaisissa järjestelmissä toiminnallisten sähköstimulaation.

Jos sinulla olisi valinnanvaraa, mitä parhaiten kannustaa lihasten: subscapularis vai periosteaalisilla? Jos on tarpeen stimuloida kainalon hermo, johon haluat sijoittaa elektrodi? Jotta näihin vaikeita kysymyksiä, tutkijat käyttivät simuloinnin erilaista elektrodeja, ja valita se, joka mahdollisti tietokonemallin tehdä tehokkain liikettä.

Tällä hetkellä joukkue työskentelee haaraan, joka stabiloi lihasryhmän mainittu pyörivä holkki. Jos ohjeita saat sen, väärä käsi voi hypätä pois olkapäähän. Siksi tietokonesimulaatioiden ovat välttämättömiä tässä tutkimuksessa. Laittaa nämä kokeet osallistujien kukaan ei olisi uskaltanut.

uusia haasteita

Tietävät miten aktivoida halvaantunut lihakset tuottaa hyödyllisiä liikenne - tämä on vain puoli ongelmaa. Tutkijat myös päätettävä, mihin aikaan aktivoida lihaksia, esimerkiksi silloin, kun käyttäjä haluaa poimia objektin. Yksi vaihtoehdoista - on tietojen lähettämiseen suoraan aivoihin. Viime aikoina tutkijat Yhdysvalloista käytetyn implantin kuunteluun yksittäisten solujen aivoissa halvaantuneen henkilö. Koska eri liikkeitä, jotka liittyvät eri muotojen aivojen toimintaa, osallistuja voi valita yhden kuudesta esiohjelmoitu liikkeitä, joka synnytettiin sitten stimuloimalla lihaksia käsin.

aivot lukeminen

Vaikka tämä on jännittävä edistysaskel alalla hermostoputken proteeseja monet ongelmat ovat edelleen ratkaisematta. Ihannetapauksessa aivot implantit pitäisi toimia useita vuosikymmeniä. Mutta tällä hetkellä on vaikea tallentaa jopa signaaleja, joita tarvitaan muutaman viikon, jotta nämä järjestelmät on kalibroida säännöllisesti. Käyttämällä uusia malleja implanttien tai aivojen eri signaalit voivat parantaa pitkäaikaisen vakauden.

Lisäksi implantit kuunnella vain pieni osa miljoonista soluista, jotka ohjaavat meidän raajat, joten liikerataa voi olla varsin rajallinen. Kuitenkin valvonta aivojen robotti raajojen tietty vapaus vielä tehty ja mahdollisuudet tämä teknologia kehittyvät nopeasti.

tulevaisuuden teknologiaa

Lopuksi, sileä, vaivatonta liikettä jota pitävät jotakin itsestäänselvyytenä, ohjaavat rikas aisteihin palautejärjestelmä, joka kertoo aivoihin, jossa meidän käsissämme, ja kun sormet koskettavat esineitä. Nämä signaalit voivat kadota loukkaantumisen jälkeen, joten tutkijat ovat myös työskentelevät aivot implantit, jotka voivat palauttaa tunne ja liikettä.

Jotkut tutkijat uskovat, että aivot käsittelyssä tekniikka voi auttaa ihmisiä tehokkaammin käytettävissä vuorovaikutuksessa tietokoneiden, matkapuhelinten ja jopa suoraan aivoista muita ihmisiä. Kuitenkin nyt se jää tieteiskuvitelmien maailmaan, kun taas aivojen valvonta lääketieteellisiin sovelluksiin on nopeasti tulossa kliinisen todellisuutta.