Langattomat aivoimplantit auttavat halvaantuneita apinoita kävelemään uudelleen

Halvauksen ajateltiin kerran olevan pysyvä tila, jolle aivojen ja selkäytimen väliset signaalit katkesivat, joita ei koskaan voitu korjata. Mutta viime vuosina tiedemiehet ovat pystyneet ymmärtämään paremmin aivojen hermojohdotusta lelu ajatuksella, että tätä pysyvää tilaa voidaan todellakin hoitaa palauttamalla liikkeet kadoksissa alueilla. Nyt tutkijat ovat ottaneet uuden askeleen eteenpäin: uusi, pieni langaton laite, joka on istutettu halvaantuneeseen apina, antoi sen saada takaisin hallintaansa aiemmin halvaantuneet jalkojensa alueet, jolloin se pystyi kävelemään uudelleen. Tämä menestys on uusi askel kohti samankaltaisten laitteiden luomista ihmisille.

aivoimplantti apinoille
Kokeessa käytetty implantti, joka on esitetty kädellisten aivojen piimallin vieressä. Alain Herzog / EPFL

Kun ihminen halvaantuu, useimmat – mutta eivät kaikki – hermosolut, jotka auttavat lihaksia liikkumaan, rikkoutuvat. Tämä estää aivoja lähettämästä signaaleja tietyille lihasryhmille kehottaen heitä liikkumaan. Mutta jos keholla olisi tapa vahvistaa muutamia ehjiä hermosoluja, ne voisivat pystyä nostamaan raskaita itse ja palauttamaan kykynsä liikkua.

Uudessa tutkimuksessa tutkijat istuttivat pieniä langattomia laitteita kahden tarkoituksellisesti halvaantuneen apinan aivoihin - kumpikin menetti takajalan käytön. Laite tallensi sähköisiä signaaleja aivojen motorisesta aivokuoresta, joka ohjaa liikettä, ja lähetti ne tietokoneelle. Sitten tietokone käänsi nämä signaalit kielelle, jota selkäytimen neuronien ryhmään liitetyt elektrodit ymmärsivät. Heidän työnsä julkaistiin tällä viikolla lehdessä Luonto.

https://www.youtube.com/watch? v=G-EFZs0CHtI//

Kuten videolta näkyy, apinat pystyivät liikuttamaan halvaantuneita jalkojaan yhdessä neljän muun kanssa kävellessään. Ja toisin kuin vastaavat tekniikat, jotka edellyttävät henkilön (tai apinan) kytkemistä jollakin tavalla tietokoneeseen, tämä uusi tekniikka on täysin langaton. Apinoilla on reppu, joka tulkitsee ja lähettää aivosignaaleja.

Tämä menestys on vain yksi useista saavutuksista, joita on saavutettu viime vuosina, kun tutkijat ymmärtävät yhä paremmin, kuinka aivoissa olevat sähköiset signaalit mahdollistavat liikkeen. Mutta se on ainutlaatuinen, eikä vain siksi, että se hylkää tavalliset johdot: Newcastlen yliopiston tutkimuksen oheisessa kommentissa neurotieteilijä Andrew Jackson huomauttaa, että uusi laite on "suljetun silmukan stimulaatio", joka tulkitsee aivosignaaleja todellisuudessa aika. Tällä hetkellä halvaantuneilla ihmisillä käytössä olevat laitteet ovat avosilmukaisia, mikä tarkoittaa, että ne vaativat toistuvaa stimulaatiota herättääkseen tai herättääkseen hermosoluja, jotka ovat saattaneet selviytyä potilaan vauriosta. Tämä vahvistaa näitä hermosoluja, mutta suljetun silmukan järjestelmä vahvistaa koko neuronien verkkoyhteyttä aivojen ja selkäytimen välillä.

Mutta vaikka tämä on onnistunut konseptikoe, ihmisille sopivan aivojen ja tietokoneen välisen käyttöliittymän luominen ei ole läheskään valmis. Tässä käytetty järjestelmä on onnistunut mahdollistamaan laajemmat lihasliikkeet, kuten jalan siirtäminen kävelemään, mutta se olisi vähemmän onnistunut sallimaan hienosäädetyt liikkeet, kuten pieni suunnanmuutos tai mahdollistamaan henkilön saldo. Tutkimuksen edetessä tutkijat tarvitsevat sekä parempaa ymmärrystä siitä, miten nämä hienosäädetyt liikkeet toimivat, että kuinka ne voidaan laukaista langattomilla laitteilla.

Viimeisin blogiviesti

Maapallolla on kiertoratakumppani jumissa hevosenkengän muotoiselle kiertoradalle auringon ympäri
September 03, 2023

Maan lähellä olevat asteroidit eivät ole kovin harvinaisia, mutta nykyään kaksi Armaghin observatorion tutkijaa Pohjois-Irlanti kertoi löytäneensä ...

Taitettavat siivet auttavat droneja palautumaan törmäyksen jälkeen
September 03, 2023

Amanda Stowers esittelee räpyttävää siipirobottia Lentokoneen siivet ovat jäykkiä rakenteita. Ne sopivat hyvin avoimelle taivaalle, mutta yksi pah...

Nämä ovat maailman tehokkaimpia supertietokoneita
September 03, 2023

Näin nämä koneet toimivat ja miksi ne ovat tärkeitä. TOP500-niminen organisaatio julkaisee kahdesti vuodessa listan maailman nopeimmista supertiet...