Хотя мы часто могли принять наше чувство касания как должное, для исследователей, разрабатывающих технологии для восстановления функции конечности у людей, парализованных вследствие травмы спинного мозга или заболевания, восстановление осязание является неотъемлемой частью процесса. А 23 апреля в журнале клетка, группа исследователей Баттель и Государственного Университета штата Огайо, Векснер Медицинского центра сообщают, что им удалось восстановить ощущения в руке участница исследования с тяжелым повреждением спинного мозга через интерфейс мозг-компьютер (ИМК) системы. Технология жгуты нервные сигналы, которые настолько мизерны, что они не могут быть восприняты и повышает их через искусственную сенсорную обратную связь отправил обратно к участнику, в результате чего значительно обогащается двигательная функция.
«Мы берем сенсорные события subperceptual и повышение их осознанного восприятия», — говорит первый автор Патрик Ганцера, главный научный сотрудник Баттель. «Когда мы сделали это, мы увидели несколько функциональных улучшений. Это был большой момент, когда мы впервые восстановленным чувством участника касания».
Участник этого исследования является Ян Буркхарт, а 28-летний мужчина, который получил травму спинного мозга во время аварии дайвинг в 2010 году. Начиная с 2014 года, Буркхарт работает со следователями над проектом под названием NeuroLife, который направлен на восстановление функции правой руки. Устройства они разработали работ через систему электродов на коже и небольшой компьютерный чип, имплантированный в его моторной коры. Эта установка, которая использует провода к маршруту движения сигналы от мозга к мышцам, минуя его повреждения спинного мозга, дает Буркхарт достаточного контроля за его руку и руку поднять кружка кофе, салфетки кредитной карты, и играть на гитаре Героя.
«До сих пор, порой Ян почувствовал, как его рука была чужой в связи с отсутствием сенсорной обратной связи,» Ганцера говорит. «Он также имеет проблемы с контролем своей силы, если он внимательно наблюдает за его движениями. Это требует большой концентрации и делает простой многозадачности, как пить соду при просмотре телевизора практически невозможно».
Следователи установили, что хотя Буркхарт было почти никаких ощущений в руке, когда они стимулировали его кожи, нервной сигнала настолько мал, что его мозг не смог воспринимать его … было еще добраться до его мозга. Ганцера объясняет, что даже в таких людях, как Буркхарт, который есть то, что считается «клинически полный» ушиб спинного мозга, есть почти всегда несколько пучки нервных волокон, которые остаются целыми. В ячейку документ объясняет, как им удалось увеличить эти сигналы до уровня, когда мозг будет реагировать.
В subperceptual сенсорные сигналы были искусственно отправили обратно в Буркхарт, используя тактильную обратную связь. Общие примеры тактильной обратной связью вибрации с мобильного телефона или игровой контроллер, который позволяет пользователю чувствовать, что что-то работает. Новая система позволяет subperceptual сенсорные сигналы, поступающие из кожи Беркхарта, чтобы вернуться в его мозг с помощью искусственных тактильной обратной связи, что он может воспринимать.
Достижения в системе БКИ привело к Три важных улучшения. Они позволяют Буркхарт, чтобы обнаружить что-то на ощупь одна: в будущем, это может использоваться, чтобы найти и подобрать объект, не имея возможности видеть его. Система также является первым БКИ, что позволяет для восстановления движения и касания одновременно, а это способность испытывать повышенную касания во время движения, дает ему большее чувство контроля и позволяет ему делать вещи более быстро. Наконец, эти усовершенствования позволяют БКИ системы в смысле какое давление использовать при работе с объектом, или кое-что забрать, например, через легкое прикосновение, когда взяв в руки хрупкую вещь, как пенополистирол чашки, но ежовые рукавицы, когда поднимаете что-то тяжелое.
Долгосрочный следователей цели является развитие системы БКИ, что работает, а в доме, как это делает в лаборатории. Они работают над созданием следующего поколения рукавом, содержащие необходимые электроды и датчики, которые могут быть легко надевать и снимать. Они также направлены на развитие системы, которыми можно управлять с планшета, а не компьютера, что делает его меньше и более портативный.
«Это было удивительно видеть возможности сенсорную информацию, поступающую с устройства, которое изначально создавалось, чтобы только я смогла контролировать свои силы в одном направлении,» говорит Буркхарт.
История Источник:
Материалы предоставлены пресс-камере. Примечание: материалы могут быть отредактированы для стиля и длины.