Hoe't it brein nei boarstfergruttings kinne helpe ferlamme minsken

Ek sa'n simpele beweging as it opheffen fan in kopke tee, dyn liif freget in soad aksje. De spieren fan 'e hannen moatte wurkje te ferpleats dizze nei de beker. De spieren fan jo Palm wêze moat iepen, sadat jo kinne gripe de beker, en dan slút syn fingers om te hâlden har werom. Dan, it skouder spieren moatte hâld de hân dus net waver fanwege it ekstra gewicht fan de beker. Al dy spieren moatte wurkje sekuer en yn in koördinearre wize, wylst jo tinke dat jo hawwe krekt gebrouwen tee sels.

Hoe krij ik ferlamme spieren?

Dêrom om de ferlamme lid te ferpleatsen wer sa hurd. De measte fan ferlamme spieren kin noch wurkje, mar harren ferbining mei it brein is ferlern, sadat se net krije ynstruksjes foar aksje. Spitigernôch, dokters hawwe noch net leard te herstellen rêgemurch blessuere, mar der is in oplossing. Wy kinne krije omhinne en te jaan ynstruksjes oan spieren keunstmjittich. Troch de ûntwikkeling fan de technology foar lêzen en ynterpretaasje fan harsenaktiviteit, dizze ynstruksjes men kin komme streekrjocht út de pasjint syn holle.

Kinne wy meitsje de ferlamme spieren te wurkjen troch it stimulearjen harren elektroden ynlevere binnen har of om de senuwen dy't leverje harren. Dy technology is bekend as 'funksjonele elektryske stimulearring. " It kin brûkt wurde net allinnich te helpen ferlamme minsken om te bewegen, mar ek om te herstellen blaas funksje, te stimulearjen effektyf hoest, likegoed as foar pine needhelp. Dit technology kin meitsje in grut ferskil mei it libben fan minsken mei rêgemurch blessuere.

In ûndersyk troch de ûndersikers

Dimitar Blanc en har kollega wurkje oan hoe't kombinearje dizze technology mei in kompleks set fan ynstruksjes nedich te operearjen ien-handed. As jo wolle halen in kopke tee, dat is nedich om te stimulearjen de spieren, doe en hoefolle? Dy ynstruksjes binne hiel kompleks, en net allinne fanwege it grutte tal spieren dy't belutsen hjir. Sa gau as jo drinke tee, de ynstruksjes binne feroare, omdat it gewicht fan 'e beker sil ôfnimme. Om te dwaan wat oars, bygelyks, scratch dyn noas, ynstruksjes sille folslein oars.

Stee fan gewoanwei testen ferskate ynstruksjes foar de ferlamme spieren, hope te finen dejingen dy't wurkje, de ûndersikers brûkt kompjûter modellen fan it musculoskeletal systeem te berekkenjen se. Dy modellen binne de wiskundige beskriuwing fan hoe't de spieren, bonken en gewrichten operearje ûnder bewegingen. Yn de simulaasje, is it mooglik om de spieren sterker of swakkere, ferlamme of stimulearre bûten. Dêrom is it mooglik om fluch en feilich test ferskillende Pulse patroanen te sjen hokker mear suksesfol.

modellewurk fan spieren

Om testen fan de technology, wittenskippers implanted 24 elektroden yn de spieren en senuwen fan de stúdzje dielnimmers. Se brûkten in simulaasje om beslute wêr't om de elektroden, omdat de ferlamme spieren mear as de elektroden yn moderne systemen fan funksjoneel elektryske stimulearring.

As jo hie in kar, wat better stimulearjen de spieren: subscapularis of periosteal? As it nedich is om te stimulearjen de axillary nerve, wêr't jo wolle om it elektrodes? Om beänderje sokke drege fragen, de ûndersikers brûkt in simulaasje mei ferskate sets fan elektroden, en kies dyselde dy't dat tastien in kompjûter model te meitsjen de meast effektive beweging.

Stuit it team wurket oan in earm dy't stabilizes spierspanning groep, de seine draaiende ferrule. At de ynstruksjes dy't jo krije mei it, it ferkearde kant kin springe út 'e skouder. Dêrom kompjûter simulaasjes binne ûnmisber yn dizze stúdzje. Om sette dizze eksperiminten dielnimmers gjinien soe ha it weage.

nije útdagings

Witte te aktivearjen ferlamme spieren te produsearjen brûkbere ferkear - dit is mar de helte it probleem. Wittenskippers ek moatte beslute op hokker stuit te aktivearjen 'e spieren, bygelyks, doe't de brûker wol oppakke in foarwerp. Ien fan de opsjes - is it trochjaan fan dizze ynformaasje direkt út it brein. Koartlyn, ûndersikers út 'e Feriene Steaten brûkt it implant foar lústerjen nei yndividuele sellen yn it brein fan in ferlamme persoan. Sûnt de ferskate bewegingen ferbûn mei ferskate foarmen fan harsenaktiviteit, de dielnimmer kin kieze ien fan seis pre-programmearre bewegingen, dy't waarden doe oanmakke troch it stimulearjen fan de spieren fan 'e hân.

harsens reading

Wylst dit is in spannend stap foarút op it mêd fan neural prosthetics, in protte problemen bliuwe net fêststeande. It leafst, it brein nei boarstfergruttings moatte wurkje foar in soad desennia. Mar op it stuit is it lestich om te nimmen ek de sinjalen dy't nedich binne binnen in pear wiken, sadat dizze systemen moatte wurde geregeldwei kalibrearre. Mei help fan de nije ûntwerpen fan boarstfergruttings of ferskillende harsens sinjalen kinne ferbetterje de lange-termyn stabiliteit.

Boppedat, nei boarstfergruttings harkje nei mar in lytse fraksje fan de miljoenen fan sellen dy't bestjoere ús lea, sadat it oanbod fan beweging kin wêze hiel beheind. Lykwols, de behearsking fan it brein robotic skonken mei in beskate graad fan frijheid noch makke en de mooglikheden fan dizze technology wurde ûntwikkeljen hurd.

technology fan 'e takomst

Ta beslút, glêd, sûnder muoite beweging dêr't wy sjogge as eat fanselssprekkend, liede troch in rike sintúchlike feedback systeem dat fertelt it brein dêr't ús hannen, en doe't ús fingers reitsje de objekten. Dy sinjalen kinne ferlern nei de blessuere, sadat de ûndersikers wurde ek wurke oan harsens nei boarstfergruttings dat kin werstelle sensatie en beweging.

Guon wittenskippers tinke dat de harsens reading technology kin helpe minsken mear effektive wize te betsjinjen om ynteraksje mei kompjûters, mobile tillefoans en sels rjochtstreeks út de harsens fan oare minsken. Lykwols, no dat bliuwt yn it ryk fan 'e science fiction, wylst it brein kontrôles foar medyske tapassingen wurdt gau mear in klinyske werklikheid.