φορτωτής

Ο παράλυτος ασθενής αισθάνεται ξανά την αίσθηση

Πρόσθετο banner

Ο παράλυτος ασθενής αισθάνεται ξανά την αίσθηση

Ο παράλυτος ασθενής αισθάνεται ξανά την αίσθηση


Χρησιμοποιώντας μια μικροσκοπική σειρά ηλεκτροδίων που έχουν εμφυτευτεί στον σωματο-αισθητικό φλοιό του εγκεφάλου, οι επιστήμονες έχουν προκαλέσει αισθήσεις αφής και κίνησης στο χέρι και το χέρι ενός παραλυμένου ανθρώπου.

Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες στο Caltech προκάλεσαν φυσικές αισθήσεις στο βραχίονα ενός παραλύτου, διεγείροντας μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου με μια μικροσκοπική σειρά ηλεκτροδίων. Ο ασθενής έχει βλάβη νωτιαίου μυελού υψηλού επιπέδου και, εκτός από το ότι δεν μπορεί να κινήσει τα άκρα του, δεν μπορεί να τα αισθανθεί. Το έργο θα μπορούσε μία μέρα να επιτρέψει σε παράλυτους ανθρώπους που χρησιμοποιούν προσθετικά άκρα να νιώσουν τη φυσική ανατροφοδότηση από τους αισθητήρες που τοποθετούνται σε αυτές τις συσκευές.
Η έρευνα έγινε στο εργαστήριο του Richard Andersen, του James G. Boswell, Καθηγητή Νευροεπιστημών, Προέδρου Leadership Centre T & C Chen Brain-Machine Chen και Διευθυντής του T & C Chen Brain-Machine Interface Center. Ένα έγγραφο που περιγράφει το έργο εμφανίζεται στο τεύχος 10 Απριλίου του περιοδικού eLife.
Ο σωματο-αισθητήριος φλοιός είναι μια ταινία του εγκεφάλου που ρυθμίζει τις σωματικές αισθήσεις, τόσο τις ιδιοδεκτικές αισθήσεις (αισθήσεις κίνησης ή τη θέση του σώματος στο διάστημα) όσο και τις δερματικές αισθήσεις (αυτές της πίεσης, των κραδασμών, της αφής και των συναφών). Πριν από τη νέα εργασία, τα νευρικά εμφυτεύματα που στοχεύουν σε παρόμοιες περιοχές του εγκεφάλου παράγουν κυρίως αισθήσεις όπως τσούξιμο ή βούισμα στο χέρι. Το εμφύτευμα του εργαστηρίου Andersen είναι σε θέση να παράγει πολύ πιο φυσική αίσθηση μέσω ενδοσωματικής διέγερσης, παρόμοια με τις αισθήσεις που βιώνει ο ασθενής πριν τον τραυματισμό του.
Ο ασθενής είχε παραλύσει από τους ώμους πριν από τρία χρόνια μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού. Δύο σειρές μικροσκοπικών ηλεκτροδίων εισήχθησαν χειρουργικά στον σωματο-αισθητικό φλοιό του. Χρησιμοποιώντας τις συστοιχίες, οι ερευνητές διεγείρουν νευρώνες στην περιοχή με πολύ μικρούς παλμούς ηλεκτρικής ενέργειας. Ο συμμετέχων ανέφερε ότι αισθάνθηκε διαφορετικές φυσικές αισθήσεις - όπως συμπίεση, κτύπημα, αίσθηση κίνησης προς τα πάνω και αρκετές άλλες - που θα ποικίλλουν ως προς τον τύπο, την ένταση και τη θέση ανάλογα με τη συχνότητα, το πλάτος και τη θέση διέγερσης από τις συστοιχίες . Είναι η πρώτη φορά που τέτοιες φυσικές αισθήσεις έχουν προκληθεί από ενδορραχιαία νευρική διέγερση.
"Ήταν πολύ ενδιαφέρον", λέει ο συμμετέχων στη μελέτη των αισθήσεων. "Ήταν πολύ τσίμπημα, συμπίεση, κινήσεις, τέτοια πράγματα. Ας ελπίσουμε ότι βοηθά κάποιον στο μέλλον."
Αν και διαφορετικοί τύποι διέγερσης προκάλεσαν πράγματι ποικίλες αισθήσεις, οι νευρωνικοί κώδικες που διέπουν τις συγκεκριμένες φυσικές αισθήσεις εξακολουθούν να είναι ασαφείς. Σε μελλοντικές εργασίες, οι ερευνητές ελπίζουν να προσδιορίσουν τους ακριβείς τρόπους να τοποθετήσουν τα ηλεκτρόδια και να διεγείρουν τις σωματοαισθητικές περιοχές του εγκεφάλου ώστε να προκαλέσουν συγκεκριμένα συναισθήματα και να δημιουργήσουν ένα είδος λεξικού διεγέρσεων και τις αντίστοιχες αισθήσεις τους.
Το επόμενο σημαντικό βήμα, σύμφωνα με τον Andersen, είναι να ενσωματώσει την τεχνολογία με τις υπάρχουσες νευρικές προθέσεις. Το 2015, το εργαστήριο του Andersen ανέπτυξε διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής (BMI) για να συνδέσει ένα προσθετικό ρομποτικό βραχίονα με ηλεκτρόδια που εμφυτεύτηκαν στην περιοχή του εγκεφάλου που διέπει τις προθέσεις. Με αυτόν τον τρόπο ένας παράλυτος άνθρωπος ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσει το προσθετικό χέρι για να φτάσει έξω, να πιάσει ένα φλιτζάνι και να το φέρει στο στόμα του για να πιει ένα ποτό. Η σύνδεση της συσκευής με τον σωματο-αισθητικό φλοιό θα δημιουργούσε αμφίδρομα ΔΜΣ που θα επέτρεπαν σε ένα παράλυτο άτομο να αισθανθεί πάλι, ενώ θα χρησιμοποιούσε προσθετικά άκρα.
"Επί του παρόντος, η μόνη ανάδραση που είναι διαθέσιμη για την νευρική προσθετική είναι οπτική, που σημαίνει ότι οι συμμετέχοντες μπορούν να παρακολουθήσουν την εγκεφαλική λειτουργία των ρομποτικών άκρων για να κάνουν διορθώσεις", λέει ο Andersen. "Εντούτοις, όταν ένα αντικείμενο είναι αντιληπτό, είναι απαραίτητο να έχουμε και σωματοαισθητικές πληροφορίες για να χειριστούμε με επιδεξιότητα το αντικείμενο. Οι σωματοαισθητικές αισθήσεις που προκαλούνται από τη διέγερση έχουν το πλεονέκτημα ότι προσδίδουν πλεονέκτημα στην παραγωγή μιας αίσθησης ενσωμάτωσης · ​​για παράδειγμα, ένας συμμετέχων μπορεί να αισθανθεί με την πάροδο του χρόνου ότι το ρομποτικό άκρο είναι ένα μέρος του σώματός τους. "


Ιστορία Πηγή:
Τα υλικά που παρέχονται από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας

Συντάκτης Avatar

σχετικά με το Συγγραφέας

Η ιατρική βάση δεδομένων του KYD βοηθά τους ασθενείς να βρουν τις κατάλληλες υπηρεσίες υγειονομικής περίθαλψης στην Κύπρο ανάλογα με τις ανάγκες και τη θέση τους, παρέχοντας τα τελευταία νέα στην υγεία και ευεξία.