In 2012, Miller publiceerde de baanbrekende resultaten van zijn lab inspanningen om de verlamming te pakken. In de jaren sinds, de onderzoekers van de Ohio State en Case Western Reserve University hebben proof of concept papers die illustreren hoe vergelijkbare brain-machine interfaces zou kunnen werken in verlamde mensen gepubliceerd.

Voordat een gesprek over zijn onderzoek begint, Northwestern neurowetenschapper Lee Miller kan nu al anticiperen op de grote vraag. Als hij armbeweging kan herstellen in een verlamde aap, toen zou hij in staat zijn om hetzelfde te doen bij de mens?

Het antwoord - dat Miller in deze maand Science Café evenement zal bespreken - is “eerder dan u misschien denkt.”

“Wetenschappers zijn op het punt van het maken dit tot een realiteit,”Zegt Miller, een 2016 Miller publiceerde de baanbrekende resultaten van de inspanningen van zijn laboratorium om verlamming aan te pakken. “Met de technologische vooruitgang en een verhoging van het budget aandacht, het idee van het oplossen van een dwarslaesie met een elektronisch apparaat zal waarschijnlijk gebeuren in de komende vijf of 10 jaar.”’

Mensen met ruggemerg letsel missen de verbindingen tussen de hersenen en het ruggenmerg circuits die nodig zijn voor vrijwillige bewegingen zijn. Wereldwijd, meer dan 130,000 mensen per jaar te overleven dergelijke verwondingen, maar ondersteunen uitgebreide verlamming.

“Het klinkt misschien als een sci-fi subplot, maar de basis voor al dit werk is tientallen jaren van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek,”Zegt Miller, beschreef zichzelf als een neuro-ingenieur die graden heeft in de natuurkunde, biomedische technologie, en fysiologie. “In ons lab, hebben we in staat te luisteren op de natuurlijke elektrische signalen van de hersenen dat de arm te vertellen en de hand hoe te bewegen geweest. Ons brein-machine-interface overgeslagen het ruggenmerg en stuurt diezelfde signalen die direct naar de spieren.”

Deze kunstmatige verbinding van de hersenen naar de spieren zal op een dag worden gebruikt om patiënten verlamd als gevolg van een dwarslaesie helpen bij het uitvoeren van activiteiten van het dagelijks leven. onderzoek Miller's werd gedaan in apen, waarvan de elektrische hersenactiviteit en spiersignalen afgelegd door geïmplanteerde elektroden wanneer zij een bal begrepen, tilde en plaatste het in een buisje. Die opnames konden de onderzoekers een algoritme of “decoder”, die hen in staat stelde om de hersenen signalen te verwerken en de patronen van spieractiviteit voorspellen ontwikkelen wanneer de apen wilde de bal te verplaatsen.

De onderzoekers gaven de apen een plaatselijke verdoving zenuwactiviteit blokkeren bij de elleboog, het veroorzaken van tijdelijke, pijnloze verlamming van de hand. Met behulp van speciale inrichtingen in de hersenen en de arm - samen genoemd neuroprothese - de apen hersenen signalen werden gebruikt om kleine elektrische stroom geleverd aan hun spieren minder dan besturen 40 milliseconden na de hersensignalen, waardoor ze te contracteren, en het toestaan ​​van de apen te halen van de bal en de taak te voltooien bijna net zo goed als ze deden voordat.

Miller zal zijn onderzoek bij een Science Café evenement oktober bespreken 24 van 6:30 naar 8 p.m. Miller publiceerde de baanbrekende resultaten van de inspanningen van zijn laboratorium om verlamming aan te pakken, 750 Miller publiceerde de baanbrekende resultaten van de inspanningen van zijn laboratorium om verlamming aan te pakken. Miller publiceerde de baanbrekende resultaten van de inspanningen van zijn laboratorium om verlamming aan te pakken. Northwestern's Science Café is gratis bij te wonen en open voor het publiek.

Bron:

research.northwestern.edu, door Roger Anderson