Hoe die brein verlam mense kan help

Selfs so 'n eenvoudige beweging soos die opheffing van 'n koppie tee, jou liggaam is 'n baie aksie. Die spiere van die hande moet werk om dit te skuif na die koppie. Die spiere van jou palm moet oop wees, sodat jy die koppie kan begryp, en dan sluit sy vingers om haar terug te hou. Dan moet die skouerspiere die hand te hou sodat dit nie wankel as gevolg van die ekstra gewig van die koppie. Al hierdie spiere moet akkuraat en in 'n gekoördineerde wyse te werk, terwyl jy dink jy pas gebrou tee self.

Hoe kry ek verlam spiere?

Dit is waarom die verlamde ledemate maak om weer so hard te beweeg. Die meeste van verlamde spiere kan nog werk, maar hul verbintenis met die brein verlore geraak het, sodat hulle nie instruksies vir aksie te kry. Ongelukkig, dokters het nog nie geleer om rugmurg beserings te herstel, maar daar is 'n oplossing. Ons kan kry om dit en om opdragte aan spiere kunsmatig gee. Deur die ontwikkeling van tegnologie vir die lees en interpretasie van breinaktiwiteit, hierdie instruksies kan direk kom uit die pasiënt se kop.

Ons kan maak die verlamde spiere te werk deur die stimulering van hul elektrodes weggedoen binne hulle of rondom die senuwees wat hulle verskaf. Hierdie tegnologie is bekend as "funksionele elektriese stimulasie." Dit kan gebruik word om nie net help verlamde mense te beweeg, maar ook om blaasfunksie te herstel, om effektiewe hoes, sowel as vir pynverligting te stimuleer. Hierdie tegnologie kan 'n groot verskil aan die lewens van mense met rugmurg beserings maak.

'N Studie deur navorsers

Dimitar Blanc en haar kollegas werk oor hoe om hierdie tegnologie te kombineer met 'n komplekse stel instruksies wat nodig is om een-handed bedryf. As jy wil om af te haal 'n koppie tee, wat nodig is om die spiere te stimuleer, wanneer en hoeveel? Hierdie instruksies is baie kompleks, en nie net as gevolg van die groot aantal spiere wat hier ter sprake is. Sodra jy tee drink, het die instruksies verander, want die gewig van die beker sal afneem. Met die oog op iets anders te doen, byvoorbeeld, krap jou neus, sal instruksies heeltemal anders wees.

Eerder as om net die toets van verskeie opdragte aan die verlam spiere, met die hoop om die mense wat werk soek, het die navorsers gebruik rekenaar modelle van die muskuloskeletale stelsel te bereken. Hierdie modelle is die wiskundige beskrywing van hoe die spiere, bene en gewrigte te werk tydens bewegings. In die simulasie, is dit moontlik om die spiere sterker of swakker, verlam of buite gestimuleer maak. Daarom is dit moontlik om vinnig en veilig te toets verskillende pols patrone te kan bepaal watter suksesvol is.

modellering van spiere

Om die tegnologie te toets, wetenskaplikes ingeplant 24 elektrodes in die spiere en senuwees van die studie deelnemers. Hulle gebruik 'n simulasie om te besluit waar om die elektrodes plaas, omdat die verlamde spiere meer as die elektrodes in moderne stelsels van funksionele elektriese stimulasie.

As jy 'n keuse gehad het, wat beter stimuleer die spiere: subscapularis of periosteale? As dit nodig is om die aksillêre senuwee, waar jy wil hê dat die elektrode plaas te stimuleer? Om hierdie moeilike vrae te beantwoord, het die navorsers gebruik 'n simulasie met verskillende stelle van elektrodes, en kies die een wat toegelaat om 'n rekenaar model om die mees doeltreffende beweging maak.

Tans is die span is besig met 'n arm wat spiergroep, die genoemde roterende noodring stabiliseer. As die instruksies wat jy dit kan die verkeerde kant uit die skouer spring. Dit is waarom rekenaarsimulasies is onontbeerlik in hierdie studie. Om hierdie eksperimente deelnemers sou niemand gewaag het sit.

nuwe uitdagings

Weet hoe om verlam spiere aktiveer nuttige verkeer te produseer - dit is net die helfte van die probleem. Wetenskaplikes moet ook besluit hoe laat die spiere te aktiveer, byvoorbeeld, wanneer die gebruiker wil hê om af te haal 'n voorwerp. Een van die opsies - is die oordrag van hierdie inligting direk vanaf die brein. Onlangs het navorsers van die VSA het die inplanting vir die luister na individuele selle in die brein van 'n verlamde persoon. Sedert die verskillende bewegings wat verband hou met verskillende vorme van brein aktiwiteit, kan die deelnemer kies een van ses geprogrammeerde bewegings, wat dan is gegenereer deur die stimulering van die spiere van die hand.

brein lees

Terwyl dit is 'n opwindende stap vorentoe in die veld van neurale prostetika, baie probleme bly onopgelos. Die ideaal is dat die brein werk vir baie dekades. Maar op die oomblik is dit moeilik om selfs die seine wat nodig is binne 'n paar weke aan te teken, sodat hierdie stelsels gereeld moet gekalibreer word. Die gebruik van die nuwe ontwerpe van inplantings of ander brein seine kan die langtermyn stabiliteit te verbeter.

Daarbenewens inplantings luister na slegs 'n klein fraksie van die miljoene selle wat ons ledemate beheer, sodat die omvang van beweging nogal beperk kan word. Tog is die beheer van die brein robot ledemate met 'n sekere mate van vryheid nog gemaak en die moontlikhede van hierdie tegnologie vinnig ontwikkel.

tegnologie van die toekoms

Ten slotte, gladde, moeitelose beweging wat ons waarneem as iets vanselfsprekend aanvaar, word gelei deur 'n ryk sensoriese terugvoer stelsel wat die brein waar ons hande, en wanneer ons vingers raak die voorwerpe vertel. Hierdie seine kan verloor ná die besering, so het die navorsers is ook besig met die brein wat sensasie en beweging kan herstel.

Sommige wetenskaplikes glo dat die brein lees tegnologie kan help om mense meer doeltreffend uitvoerbaar om met rekenaars, selfone en selfs direk uit die brein van ander mense. Maar nou is dit steeds in die gebied van die wetenskap fiksie, terwyl die brein beheer vir mediese toepassings vinnig besig om 'n kliniese werklikheid.