Πέμπτη, 21 Φεβρουαρίου 2013.- Μια ομάδα ερευνητών από το πανεπιστήμιο του Duke, στις Ηνωμένες Πολιτείες, παρείχε μια ομάδα αρουραίων με έναν ανιχνευτή υπερύθρων συνδεδεμένο με ηλεκτρόδια που εμφυτεύτηκαν στο τμήμα του εγκεφάλου των ζώων που επεξεργάζεται πληροφορίες σχετικές με την αίσθηση της αφής όταν ανιχνεύει το φως σαν αίσθηση επαφής. Έτσι, τα υπέρυθρα σήματα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια αίσθηση επαφής στα τεχνητά μέλη. Ένα από τα κύρια ελαττώματα των σημερινών ανθρώπων με προθέσεις είναι ότι οι ασθενείς δεν μπορούν να αισθανθούν την υφή του τι αγγίζουν, εξηγεί ο νευροβιολόγος Duke Miguel Nicolelis. Στόχος του είναι να δώσει όχι μόνο στην τετραπληγική δυνατότητα να μετακινήσει τα άκρα του, αλλά και να νιώσει την υφή των αντικειμένων που τοποθετούνται στα χέρια τους ή να βιώσει τις αποχρώσεις του εδάφους κάτω από τα πόδια τους.
Οι εργαστηριακές μελέτες του δείχνουν πώς τα εγκεφαλικά κύτταρα συνδέονται με εξωτερικά ηλεκτρόδια για διασυνδέσεις εγκεφάλου-μηχανής και νευρωνικές προσθέσεις σε ανθρώπους ασθενείς και πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να ελέγχουν τα άκρα, πραγματικά και εικονικά, χρησιμοποιώντας μόνο το μυαλό τους. Ο Nicolelis και η ομάδα της έχουν δείξει ότι οι πίθηκοι, χωρίς να μετακινούν οποιοδήποτε μέρος του πραγματικού τους σώματος, θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου για να καθοδηγήσουν εικονικά χέρια σε επαφή με εικονικά αντικείμενα και να αναγνωρίσουν τις προσομοιούμενες υφές τους.
Η πρόσφατη μελέτη του, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, καταδεικνύει ότι ο φλοιός αρουραίου ανταποκρίνεται τόσο στην αίσθηση της προσομοίωσης που δημιουργείται από τους αισθητήρες υπέρυθρου φωτός όσο και στην αφή των μουσειακών, σαν να ήταν ο φλοιός διαιρώντας ομοιόμορφα έτσι ώστε Τα κύτταρα του εγκεφάλου θα επεξεργαστούν και τους δύο τύπους πληροφοριών.
Αυτή η πλαστικότητα των «οπτογονετικών» μετρητών ρεύματος του εγκεφάλου προκαλεί τον εγκέφαλο, υποδηλώνοντας ότι ένας συγκεκριμένος τύπος νευρωνικών κυττάρων θα πρέπει να διεγείρεται για να δημιουργήσει μια επιθυμητή νευρολογική λειτουργία. Αντ 'αυτού, η σάρωση ενός ευρύτερου φάσματος τύπων κυττάρων θα μπορούσε να βοηθήσει μια περιοχή του φλοιού να προσαρμοστεί σε νέες αισθητικές πηγές, σύμφωνα με τον Nicolelis.
Η Nicolelis και η ομάδα της έχουν κάνει τη δουλειά διεπαφής εγκεφάλου-μηχανής ως μέρος μιας διεθνούς προσπάθειας για την κατασκευή ενός εξωσκελετού πλήρους σώματος που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους με παράλυση να ανακτήσουν κινητικές και αισθητικές ικανότητες με εγκεφαλική δραστηριότητα για τον έλεγχο της συσκευής. Αυτοί οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν πρώτα τον εξωσκληρωμένο στην τελετή έναρξης του Παγκοσμίου Κυπέλλου τον Ιούνιο του 2014.
Ο Nicolelis υπογραμμίζει ότι οι αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορούν να κατασκευαστούν στο εξωσκελετό, έτσι ώστε οι ασθενείς που φορούν το κοστούμι να έχουν αισθητικές πληροφορίες σχετικά με το πού βρίσκονται τα μέλη τους και πώς αισθάνονται όταν τα αγγίζουν.
Πηγή:
Ετικέτες:
Νέα Ψυχολογία Φάρμακα
Οι εργαστηριακές μελέτες του δείχνουν πώς τα εγκεφαλικά κύτταρα συνδέονται με εξωτερικά ηλεκτρόδια για διασυνδέσεις εγκεφάλου-μηχανής και νευρωνικές προσθέσεις σε ανθρώπους ασθενείς και πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να ελέγχουν τα άκρα, πραγματικά και εικονικά, χρησιμοποιώντας μόνο το μυαλό τους. Ο Nicolelis και η ομάδα της έχουν δείξει ότι οι πίθηκοι, χωρίς να μετακινούν οποιοδήποτε μέρος του πραγματικού τους σώματος, θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου για να καθοδηγήσουν εικονικά χέρια σε επαφή με εικονικά αντικείμενα και να αναγνωρίσουν τις προσομοιούμενες υφές τους.
Η πρόσφατη μελέτη του, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, καταδεικνύει ότι ο φλοιός αρουραίου ανταποκρίνεται τόσο στην αίσθηση της προσομοίωσης που δημιουργείται από τους αισθητήρες υπέρυθρου φωτός όσο και στην αφή των μουσειακών, σαν να ήταν ο φλοιός διαιρώντας ομοιόμορφα έτσι ώστε Τα κύτταρα του εγκεφάλου θα επεξεργαστούν και τους δύο τύπους πληροφοριών.
Αυτή η πλαστικότητα των «οπτογονετικών» μετρητών ρεύματος του εγκεφάλου προκαλεί τον εγκέφαλο, υποδηλώνοντας ότι ένας συγκεκριμένος τύπος νευρωνικών κυττάρων θα πρέπει να διεγείρεται για να δημιουργήσει μια επιθυμητή νευρολογική λειτουργία. Αντ 'αυτού, η σάρωση ενός ευρύτερου φάσματος τύπων κυττάρων θα μπορούσε να βοηθήσει μια περιοχή του φλοιού να προσαρμοστεί σε νέες αισθητικές πηγές, σύμφωνα με τον Nicolelis.
ΕΞΩ ΣΚΕΛΕΤΟΝ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΠΟΔΟΣΦΑΙΡΟΥ
Η Nicolelis και η ομάδα της έχουν κάνει τη δουλειά διεπαφής εγκεφάλου-μηχανής ως μέρος μιας διεθνούς προσπάθειας για την κατασκευή ενός εξωσκελετού πλήρους σώματος που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους με παράλυση να ανακτήσουν κινητικές και αισθητικές ικανότητες με εγκεφαλική δραστηριότητα για τον έλεγχο της συσκευής. Αυτοί οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν πρώτα τον εξωσκληρωμένο στην τελετή έναρξης του Παγκοσμίου Κυπέλλου τον Ιούνιο του 2014.
Ο Nicolelis υπογραμμίζει ότι οι αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορούν να κατασκευαστούν στο εξωσκελετό, έτσι ώστε οι ασθενείς που φορούν το κοστούμι να έχουν αισθητικές πληροφορίες σχετικά με το πού βρίσκονται τα μέλη τους και πώς αισθάνονται όταν τα αγγίζουν.
Πηγή:
