Paralyžiuota Beždžionė Kontroliuoja Ranką Per Smegenis

{h1}

Dirbtinis ryšys tarp beždžionės ir nugaros smegenų leido gyvūnui atgauti rankos raumenų kontrolę.

Beždžionė, iš dalies paralyžiuota dėl nugaros smegenų pažeidimo, sugebėjo valdyti ranką, naudodama išorinį ryšį tarp galvos ir nugaros smegenų, rodo naujas tyrimas.

Net po nugaros smegenų sužalojimo ar insulto nervų sistemos laidai viršuje ir apačioje gali likti nepažeisti. Atsižvelgdami į tai, tyrėjai sukūrė dirbtinį elektrinį ryšį tarp sužeistos beždžionės smegenų ir srities, esančios po pažeista jos nugaros smegenų dalimi. Tai leido gyvūnui perduoti nugaros smegenims nervinius signalus, kad jie galėtų įsitvirtinti rankos raumenyse. Rezultatai buvo išsamiai aprašyti ketvirtadienį (balandžio 11 d.) Žurnale „Frontiers in Neural Circuits“.

„Tolimoje ateityje įsivaizduojama, kad smegenyse gali būti daug signalų, sukeliančių daugybę stimuliacijų skirtingose ​​stuburo vietose, ir pradėti atkurti kai kurias pagrindines funkcijas, tokias kaip sugriebimas ir judėjimas“, - tyrimo bendraautorius Eberhardas Fetzas. Vašingtono universiteto Sietle neurologas pasakojo „WordsSideKick.com“. Tačiau Fetzas pridūrė, kad ši technologija dar toli. [Inside the smegen: nuotraukų kelionė per laiką]

Pasikabinęs beždžionę

Ankstesni tyrimai parodė, kad beždžionės gali naudoti smegenų signalus, kad kontroliuotų laikinai paralyžiuotų raumenų elektrinę stimuliaciją, tačiau raumenų stimuliavimas tiesiogiai juos labai greitai išvargino. Naujajame tyrime tyrėjai stimuliavo stuburą, o ne raumenis, tikėdamiesi atkurti labiau suderintą, natūralų judesį makakos beždžionei, turinčiai viršutinį nugaros smegenų pažeidimą. Šis pažeidimas iš dalies paralyžiavo vieną iš jo žastų ir padarė beždžionę nebeįmanoma savarankiškai judinti pirštų.

Tyrėjai chirurginiu būdu implantavo elektrodus beždžionių smegenų motorinėje ir premotorinėje žievėje vietose, kurios kontroliuoja rankos ir rankos judesius. Jie taip pat implantavo elektrodus į beždžionės nugaros smegenis.

Makas buvo mokomas judinti žymeklį kompiuterio ekrane, lenkdamas riešo raumenis. Vėliau gyvūnas buvo išmokytas judinti žymeklį vien protu, per signalus, įrašytus iš jo smegenyse esančių elektrodų. Priešingai nei kai kuriuose ankstesniuose tyrimuose, kuriuose užfiksuoti pavieniai neuronai, šiame tyrime užfiksuotas bendras neuronų grupių aktyvumas.

Riešo sulenkimas

Naudodami iš smegenų užfiksuotus signalus, kad kontroliuotų nugaros smegenų elektrinę stimuliaciją, tyrėjai sukūrė dirbtinį tiltą tarp dviejų sričių. Beždžionė galėjo panaudoti šį tiltą sėkmingai sulenkti riešo raumenis, kad galėtų valdyti kompiuterio žymeklį.

Beždžionėje su nugaros smegenų sužalojimu dirbtinis ryšys filtruoja smegenų signalus, kurie aktyvuoja stimuliatorių, kuris siunčia impulsus į nugaros smegenis, kad būtų galima kontroliuoti gyvūno ranką.

Beždžionėje su nugaros smegenų sužalojimu dirbtinis ryšys filtruoja smegenų signalus, kurie aktyvuoja stimuliatorių, kuris siunčia impulsus į nugaros smegenis, kad būtų galima kontroliuoti gyvūno ranką.

Įvertinimas: pav., Kaip iš pradžių paskelbta leidiniuose „Nishimura Y“, „Perlmutter S“ ir „Fetz E“ (2013). Viršutinių galūnių judesių atstatymas naudojant dirbtinę kortikospinalinę ir raumenų stuburo jungtis beždžionei su nugaros smegenų sužalojimu Priekis. Neuroninės grandinės 7:57. doi: 10.3389 / fncir

Tada tyrėjai paėmė silpnus elektrinius signalus iš beždžionės iš dalies paralyžiuotos rankos raumenų ir padėjo juos atgal į stuburo smegenis, sukurdami savaiminio stiprinimo kilpą.

Nors šie atradimai buvo tik vienos beždžionės, jie rodo, kad dirbtiniai smegenų ir nugaros smegenų ryšiai galėtų atkurti galūnių valdymą po nugaros smegenų pažeidimo, sakė Fetzas. Jis sakė, kad tai priklauso nuo sužeidimo rūšies ir kontrolės, kurį šis metodas gali pasiekti, tačiau jis įrodo, kad smegenų ir nugaros smegenų jungtis gali suveikti.

„Tai mažas žingsnis, bet neabejotinai žingsnis teisinga linkme“, - teigė tyrime nedalyvavęs Šiaurės Vakarų universiteto neurologas Lee Milleris. Demonstruojami judesiai yra labai paprasti, sako Milleris, tačiau „galų gale stuburo smegenų stimuliacija gali duoti pažadą“.

Sekite Tanya Lewis įjungta „Twitter“ ir „Google+“. Sekite mus @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie WordsSideKick.com.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Nebėra Akinimo: „Moth Eye“ Išmaniųjų Telefonų Danga Neatspindi Saulės Spindulių
Nebėra Akinimo: „Moth Eye“ Išmaniųjų Telefonų Danga Neatspindi Saulės Spindulių

Robotai Pakeičia Žmones Kaip Didžiuosius Tyrinėtojus
Robotai Pakeičia Žmones Kaip Didžiuosius Tyrinėtojus

Mokslas Naujienos


Senovės Egipto Tekste Aprašytas Formą Keičiantis Jėzus
Senovės Egipto Tekste Aprašytas Formą Keičiantis Jėzus

Vaizdai: Pasaulio Sniego Danga Iš Kosmoso
Vaizdai: Pasaulio Sniego Danga Iš Kosmoso

Antarktidos Albumas: Gręžimas Į Poledynmečio Whillans Ežerą
Antarktidos Albumas: Gręžimas Į Poledynmečio Whillans Ežerą

Naujai Atrastas Kario Vapsva Turi Milžiniškus Žandikaulius
Naujai Atrastas Kario Vapsva Turi Milžiniškus Žandikaulius

Seniausios Kapų Gėlės, Neišardytos Izraelyje
Seniausios Kapų Gėlės, Neišardytos Izraelyje


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com