Szukaj

Neuroproteza leczy paraliż rąk u małp

Podziel się
Komentarze0

Małpy ze sparaliżowanymi rękami i nadgarstkami odzyskały 80% swojej zręczności dzięki nowej neuroprotezie, sterowanej przez sam mózg. Badacze teraz utrzymują, że technologię tę będzie można bardzo szybko zastosować u człowieka, aczkolwiek w dalszym ciągu pozostaje kilka przeszkód do pokonania.



Aby wytworzyć ruch, pierwotna kora motoryczna mózgu wysyła impuls nerwowy, który przechodzi przez całą długość rdzenia kręgowego, następnie przez nerw, a kończy się na poziomie mięśnia, który odpowiada wtedy na „zachętę”.

Na nieszczęście, czasami ta komunikacja jest przerwana w jakimś punkcie i niemożliwe jest powstanie żadnego ruchu. W takim przypadku mówimy o paraliżu.

Naukowcy stale próbują rozwiązać ten problem, opracowując przeróżne oszałamiające metody. Na przykład, system pozwalający zamknąć bądź otworzyć rękę w zależności od ruchu ramienia, tłumaczonego na sygnały elektryczne wysyłane do mięśni. Ale to nie jest naturalne.

A teraz, naukowcy z Nothwertem  University w Chicago właśnie dokonali niemożliwego: przetestowali z sukcesemu u małp nową neuroprotezę, która jest zdolna do odtwarzani ruchów rąk bezpośrednio dzięki informacjom wychodzącym z mózgu.

Paraliż znika prawie całkowicie

Eksperyment ten, o którym opowiada artykuł zamieszczony w przeglądzie naukowym Nature, przebiegał wieloetapowo.

Na początku, badacze musieli umieścić siatkę z elektrod na poziomie neuronów pierwotnej kory motorycznej w mózgu dwóch makaków rezusów (Macaca mulatta), a bardziej dokładnie, w regionie odpowiadającym za mobilność ręki.

Zobacz również:


Następnie, pięć elektrod zostało umieszczonych na trzech mięśniach ręki, używanych do chwytania.

Dzięki temu zabiegowi, badacze mogli obserować równocześnie aktywność elektryczną, która pochodziła z różnych elektrod, kiedy jeden z dwóch makaków próbował chwycić jakiś przedmiot.

Na podstawie tych danych, badacze opracowali algorytmy kodowania, które są w stanie przewidzieć, w jaki sposób sygnał mózgowy zostanie przetworzony na poziomie mięśnia. A konkretnie: widząc, które neurony się aktywują, badacze mogą określić które mięśnie zostaną rozluźnione albo skurczone.

Możliwe jest więc stymulowanie mięśni tak, jak trzeba.


Aby sprawdzić prawdziwość tych obliczeń, badacze przetestowali swoją technikę in vivo na dwóch małpach. Podając im molekułę, która blokuje komunikację nerwową, badacze czasowo sparaliżowali obydwie małpy na poziomie nadgarstka i ręki.

W efekcie, makaki nie były w stanie wykonywać działań, które wcześniej wykonywały, na przykład: umieścić piłkę w tubie i w nagrodę uzyskać sok owocowy.

A kiedy badacze aktywowali neuroprotezę, zręczość u obydwu małp znacząco się poprawiła, a poziom powodzenia w tej grze wzrósł do 80%.

Paraliż u człowieka: sprawa o wiele bardziej skomplikowana

Naukowom udało się więc przywrócić małpom mobilność rozszyfrowując bezpośrednio intencje mózgu. Proces do odtworzenia u człowieka? Być może.

Zdaniem autorów, badanie to jest wyjątkowo interesujące, ponieważ pozwala wrócić do podstaw: to myśl kontroluje ruch. Nie ma więc powodu, aby rozwiązywać problem opracowując całe sztuczne ramię, aby chwycić przedmiot.

Poza tym, jak uważa Lee Miller, który czuwał nad tym badaniem, pracę tę można bardzo łatwo przenieść na człowieka. Jednakże, potrzeba jeszcze wiele badań, zanim naukowcom uda się uzyskać pozwolenie władz zdrowotnych na przetestowanie tego produktu u człowieka. Poza tym, trzeba jeszcze znaleźć ochotników.

Naukowcy mają nadzieję, że uda im się spełnić wszystkie wymagania już za kilka lat. Nie wszyscy jednak podzielają ten optymizm. Ponieważ, paraliż ręki, taki jaki istnieje u człowieka w przypadku uszkodzenia rdzenia kręgowego, jest o wiele bardziej złożony niż paraliż przedstwiony tutaj, spowodowany przez substancję chemiczną na pewien czas.

Więcej mięśni jest dotkniętych, a więc analiza danych powinna być bardziej kompleksowa. A koordynacja powinna być bardzo dobrze zorganizowana. Jednakże, Lee Miller wcale nie traci ducha i już myśli o ulepszeniu swojej techniki: o stymulacji nerwów kontrolujących mięśnie, a nie działanie na poziomie samych mięśni.

Komentarze do: Neuroproteza leczy paraliż rąk u małp

Ta treść nie została jeszcze skomentowana.

Dodaj pierwszy komentarz