چگونه ایمپلنت مغز ممکن است به افراد فلج کمک

حتی چنین حرکت ساده مانند بلند کردن یک فنجان چای، بدن شما نیاز به مقدار زیادی از عمل است. ماهیچه های دست باید برای این حرکت را به فنجان. عضلات کف دست خود را باید باز باشد، به طوری که شما می توانید فنجان درک، و پس از آن بستن انگشتان خود را در اطراف برای او نگه تماس. سپس، عضلات شانه باید از طرف پس از آن به دلیل وزن اضافی از فنجان متزلزل شدن نیست را نگه دارید. همه این عضلات به کار با دقت و به شیوه ای هماهنگ، در حالی که شما فکر می کنم شما فقط چای خود دم.

چگونه عضلات فلج را دریافت کنم؟

به همین دلیل است به اندام فلج به حرکت دوباره خیلی سخت است. بسیاری از عضلات فلج هنوز هم می تواند کار کند، اما ارتباط خود را با مغز از بین رفته است، به طوری که آنها دستورالعمل ها را برای عمل نیست. متاسفانه، پزشکان را هنوز یاد نگرفته برای بازگرداندن آسیب نخاعی است، اما یک راه حل وجود دارد. ما می توانیم در اطراف آن و به ارائه دستورالعمل به عضلات مصنوعی. از طریق توسعه فن آوری برای خواندن و تفسیر فعالیت مغز، این دستورالعمل را می توان به طور مستقیم از سر بیمار آمده است.

ما می توانیم عضلات فلج به کار با تحریک الکترودها خود دفع در آنها و یا اطراف عصب است که آنها را فراهم کند. این فن آوری به عنوان شناخته شده "تحریک الکتریکی عملکردی است." می توان آن را نه تنها برای کمک به افراد فلج به حرکت کند، اما همچنین برای بازگرداندن عملکرد مثانه، به تحریک سرفه موثر، و همچنین برای تسکین درد. این تکنولوژی می تواند تفاوت بزرگی را به زندگی مردم مبتلا به آسیب نخاعی است.

یک مطالعه توسط محققان

دیمیتار بلان و همکارانش در حال کار در مورد چگونگی ترکیب این تکنولوژی با مجموعه ای از دستورالعمل های مورد نیاز به کار با یک دست. اگر می خواهید انتخاب کنید تا یک فنجان چای، که لازم است برای تحریک عضلات، زمانی و چه مقدار؟ این دستورالعمل بسیار پیچیده هستند، و نه تنها به خاطر تعداد زیادی از عضلات که در اینجا است. به محض این که چای می نوشید، دستورالعمل تغییر کرده است، زیرا وزن فنجان کاهش خواهد یافت. به منظور انجام کار دیگری، برای مثال، خراش بینی خود را، دستورالعمل کاملا متفاوت خواهد بود.

به جای به سادگی تست دستورالعمل های مختلف به عضلات فلج، به امید پیدا کردن آنهایی که کار، محققان مدل های کامپیوتری از سیستم اسکلتی عضلانی استفاده می شود آنها را محاسبه کند. این مدل ها توصیف ریاضی چگونه عضلات، استخوانها و مفاصل در طول حرکات به کار گیرند. در شبیه سازی، ممکن است به عضلات قوی تر و یا ضعیف تر، فلج یا تحریک خارج. بنابراین ممکن است به سرعت و با خیال راحت تست الگوهای پالس متفاوت برای دیدن آنهایی که موفق تر هستند.

مدل سازی عضلات

برای آزمایش فن آوری، دانشمندان 24 الکترود در عضلات و اعصاب از شرکت کنندگان در مطالعه کاشته. آنها با استفاده از یک شبیه سازی برای تصمیم گیری در آن به جای الکترود، زیرا عضلات فلج بیش از الکترودها در سیستم های مدرن از تحریک الکتریکی عملکردی است.

اگر شما تا به حال انتخاب، چه بهتر تحریک عضلات: ساب اسکاپولاریس یا پریوستئال؟ اگر لازم است برای تحریک عصب زیر بغل، که در آن شما می خواهید به جای الکترود؟ برای پاسخ به این پرسش دشوار است، محققان با استفاده از یک شبیه سازی با مجموعه های مختلف الکترود، و یکی که اجازه یک مدل کامپیوتری ایجاد جنبش موثر ترین را انتخاب کنید.

در حال حاضر این تیم در حال کار بر روی یک بازوی که گروه عضلانی، گفت چرخش فرول تثبیت. اگر دستورالعمل که شما به آن را دریافت، دست اشتباه می تواند از شانه پرش. به همین دلیل است شبیه سازی کامپیوتری در این مطالعه ضروری است. برای قرار دادن این شرکت کنندگان آزمایش هیچ کس جرأت.

چالش های جدید

بدانید که چگونه به فعال شدن عضلات فلج به تولید ترافیک مفید - این تنها نیمی از مشکل است. دانشمندان همچنین نیاز به تصمیم گیری در چه زمانی برای فعال کردن عضلات، برای مثال، زمانی که کاربر می خواهد به انتخاب کنید تا یک شی. یکی از گزینه های - انتقال از این اطلاعات به طور مستقیم از مغز است. اخیرا محققان از ایالات متحده آمریکا ایمپلنت برای گوش دادن به سلول انفرادی در مغز یک فرد معلول استفاده می شود. از آنجا که جنبش های مختلف در ارتباط با اشکال مختلف از فعالیت مغز، شرکت کنندگان می توانید یکی از شش حرکات از پیش برنامه ریزی شده، که پس از آن با تحریک عضلات دست تولید شد را انتخاب نمایید.

خواندن مغز

در حالی که این یک قدم هیجان انگیز رو به جلو در زمینه مصنوعی عصبی است، بسیاری از مشکلات حل نشده باقی بمانند. در حالت ایده آل، ایمپلنت مغز باید برای چندین دهه کار. اما در حال حاضر آن را دشوار است به ضبط حتی سیگنال که در عرض چند هفته نیاز، به طوری که این سیستم باید به طور منظم کالیبره شده است. با استفاده از طرح های جدید ایمپلنت و یا سیگنال های مختلف مغز می تواند ثبات طولانی مدت را بهبود بخشد.

علاوه بر این، ایمپلنت گوش دادن به تنها بخش کوچکی از میلیون ها سلول هایی که اندام را کنترل کنیم، به طوری که طیف وسیعی از حرکت می تواند بسیار محدود است. با این حال، کنترل مغز اندام رباتیک با درجه خاصی از آزادی هنوز ساخته نشده است و از امکانات این تکنولوژی به سرعت در حال توسعه است.

تکنولوژی آینده

در نهایت، صاف، حرکت گردیده که ما به عنوان چیزی گرفته شده برای اعطا درک، توسط یک سیستم بازخورد حسی غنی است که از مغز که دست ما، و زمانی که انگشتان ما را لمس اشیاء می گوید هدایت می شود. این سیگنال ممکن است پس از آسیب از دست داده، به طوری که محققان نیز در ایمپلنت مغز است که می تواند احساس و حرکت بازگرداندن کار.

بعضی از دانشمندان معتقدند که این فن آوری خواندن مغز می تواند کمک به مردم به طور موثر تر قابل علاج و درمان به تعامل با کامپیوتر، تلفن همراه و حتی به طور مستقیم از مغز افراد دیگر است. با این حال، در حال حاضر آن را در قلمرو داستان های علمی تخیلی باقی می ماند، در حالی که کنترل مغز برای کاربردهای پزشکی است که به سرعت تبدیل شدن به واقعیت بالینی.