Aper bruker hjernen deres til å kjøre rullestoler


Aper bruker hjernen deres til å kjøre rullestoler

Et grensesnitt for hjernetrimmer har aktivert apekatter å navigere i en robust rullestol med bare deres tanker. Grensesnittet er beskrevet i online journal Vitenskapelige rapporter .

Forskere registrerte hjerneaktivitet som aper lærte å styre rullestoler ved å tenke.

Bildekreditt: Miguel Nicolelis / Duke Center for Neuroengineering

Alvorlig lammelse som skyldes ryggmargsskader eller tilstander som cerebral parese eller hjerneslag kan føre til at noen mennesker ikke kan blinke. Utrolige fremskritt i hjelpeteknologi har gjort det mulig for personer som tidligere hadde blitt hindret av deres tilstand for å leve et fullt liv.

Den kjente forskeren Stephen Hawking er et godt eksempel. Hawking, som har motor neuron sykdom, kommuniserer ved hjelp av bevegelse i hans kinn. En infrarød bryter, montert på brillene hans, oppdager bevegelsen og lar ham grensesnitt med sin datamaskin. Dette gjør det mulig for ham ikke bare å snakke, men også å delta i flere aktiviteter.

Forskere har allerede utviklet rullestoler som kan styres med en ikke-invasiv enhet som et elektroensfalogram (EEG). EEG overvåker aktiviteten i hjernen gjennom elektroder på hodebunnen som er koblet til en datamaskin.

I et forsøk på å sørge for de som er mest utsatt, har forskere eksperimentert siden 2012 med intrakranielle implantater, i håp om at disse kunne gi bedre kontroll.

Kartlegging av bevegelse gjennom hjernevirksomhet

Forskerne implanterte først hundrevis av hårdynne mikrofilamenter i de premotoriske og somatosensoriske hjerneområdene av to rhesusmakakene.

De trente da apene ved passivt å navigere stolen mot målet, i dette tilfellet en bolle druer.

Ved å registrere primaternes storskala elektrisk hjernevirksomhet, kunne laget lage et datasystem som kunne oversette hjernesignaler til digitale motorkommandoer. Dette gjorde det mulig å kontrollere rullestolenes bevegelser ved å tenke.

Hjernetrimgrensesnittet bruker signaler fra hundrevis av nevroner registrert samtidig i to hjernegrupper som er involvert i bevegelse og sensasjon. Som dyrene tenker på å bevege seg mot deres mål, oversetter datamaskiner deres hjernevirksomhet til realtidsoperasjon av rullestolen.

På tide og med praksis lærte apene å kontrollere rullestolen ved å tenke, og de kunne navigere med større fart og effektivitet mot druene.

Forskerne var i stand til å identifisere hjernens signaler som korresponderte med translasjons- og rotasjonsbevegelse. De merket også fra apenes hjerne signaler om at de vurderte hvor langt de måtte reise for å nå bollen av druer.

Seniorforfatter Dr. Miguel Nicolelis, PhD, meddirektør for Duke Center for Neuroengineering, sier:

Dette var ikke et signal som var til stede i begynnelsen av treningen, men noe som dukket opp som en effekt av aper blir dyktige i denne oppgaven. Dette var en overraskelse. Det demonstrerer hjernens enorme fleksibilitet for å assimilere en enhet, i dette tilfellet en rullestol, og den enhetens romlige forhold til omverdenen."

Prøverne målt aktiviteten til nesten 300 nevroner i hver ape.

I tidligere studier har Nicolelis 'laboratorium registrert aktivitet i opptil 2000 neuroner ved bruk av samme teknikk.

Deretter håper forskerne at ved å registrere økende antall neuronale signaler, vil de kunne forbedre nøyaktigheten og troigheten til teknikken. Etter dette håper de å prøve forsøk på en implantert enhet hos mennesker.

Medical-Diag.com Rapporterte i fjor at en mann har vært i stand til å gå igjen med sin egen hjernekraft, etter lammelse.

Free to Play: The Movie (US) (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis