Aju-masina liidesed pakuvad lootust ajukahjustustele, nägemine
Tekkiv valdkonnas kirjeldab see jõupingutusi selle kohta, kuidas aju töötleb ja pakendab teavet, masinate või seadmete väljatöötamiseks, mis aitavad inimestel pärast vigastusi või haigusi uuesti funktsioneerida.
Mõelge: ainuüksi teie aju suudab arvuti kursorit juhtida.
See pole nii ulmeline, kui see kõlab. Sel nädalal San Diegos Neuroscience 2010 toimunud neuroteaduste seltsi aastakoosolekul teatasid teadlased, kuidas aju-masina liidesed võimaldavad kursorite aju juhtimist, kiirendavad insuldihaigetel käte juhtimise taastumist ja pakuvad lootust nägemise taastamiseks. pärast võrkkesta kahjustusi.
Vaid 6 minutiga õppisid ühes uuringus osalejad, kuidas liigutada kursorit ainuüksi oma mõtetega, ütles Pennsylvania ülikooli meditsiinikooli teadur Anna Rose Childress, Ph.D.
Nii tehti: osalejad olid funktsionaalse MRI-skanneri sees, mis registreerib verevoolu aktiivsetes aju piirkondades. Teised uuringud on soovitanud, et kui inimestele antakse tagasisidet nende ajusignaalide kohta, saavad nad nende üle kontrolli saavutada.
Kui osalejad skanneris lebasid, õppisid arvutid tuvastama kahte vabatahtlike eksponeeritud ajumustrit. Ühes paluti osalejatel mõelda tennisepalli löömisele ja teises ette kujutada ühest toast teise liikumist.
Järgmisena kordasid nad mõttemustreid ja liigutasid oma ajutegevusega seotud ekraanikursorit.
"Iga mõte on seotud konkreetse ajuosa aktiivsusega," ütles Childress. Tennisepall esindas käte korduvat tegevust ja ruumist liikumine ruumilist navigeerimist.
Kõik 14 katsealust suutsid pärast lühikest treeningut oma mõtetega kursorit liigutada.
Teistes uuringutes kiirendas aju stimulatsiooni ja füsioteraapia kombinatsioon insuldihaigetel käte juhtimise taastumist, ütles Jaapanis Kyoto ülikooli teadur, doktor Satoko Koganemaru.
"Insuldi tulemuseks on ebanormaalselt suurenenud lihaspinge ja lihasnõrkus," ütles ta.
Ta manustas 9 insuldiga patsiendile transkraniaalset magnetstimulatsiooni, mitteinvasiivset tehnikat, mida mõnikord kasutatakse depressiooni raviks. Seda rakendati insuldi kahjustatud aju küljele motoorse juhtimisega seotud piirkonnas.
Patsiendid tegid ka motoorikat, tõmbusid kokku ja vabastasid sõrmede ja randmete lihased.
Kombineeritud ravi jätkus kaks nädalat nädalas 6 nädala jooksul.
Koganemaru näitas ühe patsiendi videot. "Leidsime, et patsient saab randme ja käe laiemas vahemikus liikuda," ütles ta. Ka patsiendil oli tugevam haare, ütles ta.
Kolm kuud hiljem säilitati parandused. Miks? "Harjutamise ja aju stimulatsiooni abil kohaneb aju," ütles Koganemaru, "muutes lihase paremaks kontrolliks."
Degeneratiivse võrkkesta haiguse põdevate inimeste jaoks näib uus kunstlik võrkkesta, et see võib taastada normaalsema nägemise kui olemasolevad võrkkesta proteesivahendid, ütles New Yorgis Weill Cornelli meditsiinikolledži teadur Ph.D. Sheila Nirenberg.
"Midagi normaalse nägemise lähedast pole olnud võimalik," ütles ta. Teised seadmed on keskendunud kahjustatud võrkkestas uuesti aktiveeruvate rakkude arvu suurendamisele, ütles ta. Uus seade läheb sellest kaugemale. "Oleme välja töötanud võrkkesta proteesi, mis sisaldab võrkkesta närvikoodi."
Nirenberg ütles, et rakkude stimuleerimisest ei piisa, on oluline neid stimuleerida õige koodiga - võrkkesta ajule saadetav kood, mis muudab pildid aju mõistetavateks signaalideks.
Uues seadmes võtab kooder pildi ja teisendab selle koodiks, mida kasutavad ganglionirakud, mis saavad visuaalset teavet väljastpoolt. Järgmisena laseb muundur koodi järgi ganglionirakud “tuld”. Tulemuseks on loomulikum pilt, mitte ainult täppide ja servade tajumine.
Uus seade rekonstrueeris nägusid, maastikke ja isegi ajalehepaberit, ütles Nirenberg.
"See hüppab süsteemi jõudluse peaaegu normaalsele tasemele," ütles ta. Süsteemi on seni katsetatud ainult loomadel, kuid Nirenberg kavandab peagi ka inimeste uuringuid.
Allikas: Neuroteaduste Selts
