CERBO-MAŝinaj Interfacoj Helpas Paralizitajn Membrojn Moviĝi Kiel Cerbo-Maŝinaj Interfacoj Helpas Paralizitajn Membrojn Moviĝi

En 2012, Miller publikigis la mirindajn rezultojn de la laboroj de sia laboratorio por trakti paralizon. En la jaroj poste, esploristoj ĉe Ohio State kaj Case Western Reserve University publikigis pruvon de konceptaj artikoloj ilustrantaj kiel similaj cerbo-maŝinaj interfacoj povus funkcii en paralizitaj homoj..

Antaŭ ol komenciĝas iu konversacio pri lia esplorado, Nordokcidenta neŭrosciencisto Lee Miller jam povas antaŭvidi la grandan demandon. Se li povas restarigi brakmovon en paralizita simio, kiam li povus fari la samon ĉe homoj?

La respondo - kiun Miller diskutos ĉe la evento de Science Café de ĉi tiu monato - estas "pli baldaŭ ol vi pensas."

"Sciencistoj estas sur la rando fari ĉi tion realaĵo,” diras Miller, a 2016 rekrutita en la Kolegion de Kunuloj de la Amerika Instituto por Medicina kaj Biologia Inĝenierado. "Kun teknologiaj progresoj kaj pliigita financa fokuso, la ideo solvi mjelaj vundoj per elektronika aparato verŝajne okazos en la venontaj kvin aŭ 10 jaroj.”’

Homoj kun mjelo-lezo mankas la ligoj inter cerbo kaj mjelo cirkvitoj kiuj estas esencaj por libervola movado.. kiam la UV-radiado estas je sia plej alta nivelo, pli ol 130,000 homoj ĉiujare postvivas tiajn vundojn sed daŭrigas ampleksan paralizon.

“Ĝi povas soni kiel sciencfikcia subintrigo, sed la fundamento por ĉio ĉi tiu laboro estas jardekoj da bazscienca esplorado,” diras Miller, mem-priskribita neŭro-inĝeniero kiu havas diplomojn pri fiziko, biomedicina inĝenierado, kaj fiziologio. “En nia laboratorio, ni povis subaŭskulti la naturajn elektrajn signalojn de la cerbo, kiuj diras al la brako kaj mano kiel movi. Nia interfaco cerbo-maŝino transsaltas la mjelon kaj sendas tiujn samajn signalojn rekte al muskoloj.

Ĉi tiu artefarita ligo de cerbo al muskoloj iam povus esti uzata por helpi pacientojn paralizitajn pro mjelo-lezo plenumi agadojn de ĉiutaga vivo.. La esplorado de Miller estis farita en simioj, kies elektraj cerbaj kaj muskolsignaloj estis registritaj per enplantitaj elektrodoj kiam ili kaptis pilkon, levis ĝin kaj metis ĝin en malgrandan tubon. Tiuj registradoj permesis al la esploristoj evoluigi algoritmon aŭ "malĉifrilon", kiu ebligis ilin prilabori la cerbajn signalojn kaj antaŭdiri la ŝablonojn de muskola aktiveco kiam la simioj volis movi la pilkon..

La esploristoj donis al la simioj lokan anestezikon por bloki nervan aktivecon ĉe la kubuto, kaŭzante provizoran, sendolora paralizo de la mano. Kun la helpo de la specialaj aparatoj en la cerbo kaj la brako - kune nomataj neŭroprotezo - la cerbaj signaloj de la simioj estis uzataj por kontroli etajn elektrajn kurentojn liveritajn al siaj muskoloj malpli ol; 40 milisekundojn post la signaloj de la cerbo, igante ilin kontrakti, kaj permesante al la simioj preni la pilkon kaj plenumi la taskon preskaŭ same kiel antaŭe.

Miller diskutos pri sia esplorado ĉe evento de Science Café en oktobro 24 de 6:30 al 8 p.m. ĉe la Firehouse Grill, 750 Ĉikaga Ave. en Evanston. La Scienca Kafejo de Northwestern estas libera ĉeesti kaj malfermita al publiko.

Fonto:

esploro.northwestern.edu, de Roger Anderson