34-летний человек, оставленный парализованным после страдания пулевого ранения, стал первым человеком, который внедрит нейропротезное устройство в отдел головного мозга, ответственный за намерение движения, позволяя ему управлять роботизированной рукой с его умом.Благодаря нейропротезному устройству Вид в состоянии управлять роботизированной рукой только с его мыслями.Кредит изображения: Спенсер Келлис, Калифорнийский технологический институтЭрик Сорто, отец двух лет из Калифорнии, вынес огнестрельное ранение в возрасте 21 года, разъединив его спинной мозг и оставив его неспособным переместить его руки и ноги.
Благодаря новому устройству Сорто теперь в состоянии обменяться рукопожатием, взять напиток и даже играть «скалу, бумагу, ножницы».«Я был удивлен тем, насколько легкий это было [чтобы управлять роботизированной рукой]», говорит Сорто. «Я не забываю просто иметь этот внетелесный опыт, и я хотел просто бежать вокруг и хлопнуть по ладони всем».Успех нейропротезного устройства является результатом совместного проекта, вовлекающего исследователей из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт), Медицина Keck университета южной Калифорнии (USC) и Ранчо Лос Друзья Национальный Реабилитационный центр в Дауни, Приблизительно
В журнале Science научный руководитель Ричард Андерсон, преподаватель Джеймса Г. Босвелла нейробиологии в Калифорнийском технологическом институте, и коллеги объясняет, как они внедрили устройство и как это работает.Ранее, исследование нейропротезирования сосредоточилось на внедрении устройств в двигательной области коры головного мозга – область мозга, управляющего движением. Хотя это позволило пациентам обладать некоторым контролем над автоматизированными конечностями, результаты были противоречивы с движением, часто сильно задержанным или шаткий.Для этого проекта команда сосредоточилась на задней париетальной коре (PPC) – отдел головного мозга, управляющий намерением движения, а не самого движения.
Активность PPC, зарегистрированная крошечным электродом, выстраивает и расшифрованный, чтобы управлять роботизированной рукойХирурги от Медицины Keck USC внедрили два небольших электродных множества – 4 мм x 4 мм в размере – в PPC Сорты. Электродные контрольные группы множества достигают, в то время как другие контрольные группы схватывают. Каждое множество состоит из 96 активных электродов, отмечающих активность каждого невроцита в PPC.
Кабель соединяет электродные множества с компьютерной системой, читающей активность невроцита в PPC, расшифровывая его, чтобы определить намерение мозга движения и управляющих устройств, он связан с – в этом случае, роботизированная рука и компьютерный курсор.Хирургия – проводимый 17-го апреля 2013 – была сложной процедурой и заняла 5 часов, чтобы закончить, согласно команде.«Эти множества являются очень небольшими, таким образом, их размещение должно быть исключительно точным, и оно взяло огромную сумму планирования – работающий с командой Калифорнийского технологического института, чтобы удостовериться, что мы разобрались в нем», говорит нейрохирург Чарльз Лю, преподаватель неврологической хирургии и неврологии и биомедицинской техники в USC.«Поскольку это был первый раз, когда любой внедрил эту часть человеческого мозга, все о хирургии отличалось: местоположение, расположение и как Вы лечите аппаратные средства», добавляет он. «Следует иметь в виду, что, что мы в состоянии сделать – способность сделать запись сигналов мозга и расшифровать их, чтобы в конечном счете переместить роботизированную руку – критически зависит от функциональности этих множеств, определяющейся в основном во время хирургии».
Вид и исследовательская группа говорят больше о процедуре в видео ниже:Исследование предлагает надежду на пациентов с параличомSorto начал восстановление в Ранчо Лос Друзья Национальный Реабилитационный центр спустя 16 дней после процедуры.Хотя он смог использовать свои мысли, чтобы немедленно переместить роботизированную руку, потребовались недели обучения ума усовершенствовать движения руки.
Теперь, Вид в состоянии выполнить много задач с помощью руки, таких как взятие напитка.«Он был в состоянии сделать различные вещи», сказал Андерсен Washington Post. «Он может играть в видеоигры и сделать камень, ножницы, бумага, он может схватить объекты.
И конечно у него была личная цель, которая должна управлять скоростью, на которой он пьет пиво, таким образом, мы осуществили это сначала».По данным Christopher & Dana Reeve Foundation, приблизительно 6 миллионов человек в США живут с некоторой формой паралича – эквивалент почти каждому 50-му американцу.Успех нейропротезного устройства до сих пор взволновал неврологических исследователей, представив другой шаг к помощи пациентам с полным или частичным параличом.Изучите следователя Кристин Хек, адъюнкт-профессора неврологии и соруководителя Центра Нейровосстановления в USC, говорит:«Мы в пункте в исследовании на человеке, где мы добиваемся огромных успехов в преодолении большого количества неврологической болезни.
Эти очень важные ранние клинические испытания могли обеспечить надежду на пациентов со всеми видами неврологических проблем, включающих паралич, такой как инсульт, травма головного мозга, АЛЬС и даже рассеянный склероз."Проект является продолжающимся с Sorto, соглашающимся на другой год исследования. «Это исследование было очень значащим мне», говорит он. «Так, как для проекта был нужен я, мне был нужен проект. Это дает мне, большое удовольствие быть частью решения для улучшения парализовало жизни пациентов».Национальные Институты Здоровья, Фонд Boswell, Министерство обороны и Центр Нейровосстановления USC финансировали исследование.
В декабре 2014, сообщил относительно исследования, изданного в Журнале Невральной Разработки, в которой исследователи показали, как 52-летняя парализованная женщина смогла управлять роботизированной рукой со своим умом.То исследование назначило подобные методы в используемых в этом последнем исследовании, хотя электродные множества были внедрены в пациентов, оставленных двигательную область коры головного мозга, а не PPC.