Tutkijat osoittavat, kuinka tietokoneet voivat yhden päivän ohittaa selkäytimen

Mainos

Jos sanoisin, että tietokoneiden avulla jonain päivänä halvaantuneet ihmiset voivat taas kävellä, uskotko minua? No, jos japanilaisten tutkijoiden menestys viime viikolla on viitteitä, kyky hallita ihmiskehoa tietokoneella ei ole kovin kaukana.

Yugio Nishimura, Kansallisen fysiologisen tieteen instituutin (NIPS) apulaisprofessori, 14. elokuuta, antoi lehdistötiedotteen sanomalla, että tutkimusryhmä oli onnistuneesti luonut keinotekoisen yhteyden koehenkilön aivojen ja jalkojen välille.

Lehdistötiedotteen mukaan joukkue käytti pohjimmiltaan signaali aivoista Liittäminen aivoihisi ja vartaloosi - istutettujen tietokoneiden tulevaisuusTeknisten innovaatioiden ja kehityksen nykyisen suuntauksen myötä on nyt hyvä aika tutkia tietokoneiden ja ihmisten tekniikan uusinta tasoa. Lue lisää käsivarsiliikkeelle siten, että aina kun potilas liikutti kättään kävellen, tietokoneen käyttöliittymä Tämä signaali magneettisen stimulaattorin ohjaamiseksi, joka ajoi “selkärangan liikkuvuuskeskusta”, mahdollistaen täyden jalan liikettä.

Vaikka testattu koehenkilö oli ”neurologisesti ehjä”, heitä pyydettiin pitämään jalkansa rentoutuneena. Aina kun tietokoneen ohitus poistettiin käytöstä, kohteiden jalat pysyivät paikallaan. Kun ohitus oli käytössä, jalat liikkuvat ajoissa kohteen käsivarsien liikkuessa.

Kehon hallinta tietokoneilla

Projektin tavoitteena oli auttaa potilaita, joilla on selkäytimen vammasta johtuvia kävelyhäiriöitä. Tällaiset vammat voivat johtaa joko osittaiseen tai täydelliseen signaalien keskeytymiseen aivojen ja ”selkärangan liikkuvuuskeskuksen” välillä, joka säätelee jalkojen liikettä.

Tämä keskeytyminen voi aiheuttaa luonnotonta kävelyä tai täydellisen kyvyttömyyden hallita jalkoja ollenkaan.

Tutkijoiden mukaan selkärangan liikutuskeskus hallitsee säännöllisiä liikkeitä, kuten kävelyä tai uintia. Tutkimuksen tavoitteena oli yrittää stimuloida liikuntakeskusta ei-invasiivisesti magneettisena stimulaattori, joka mahdollistaa jalkojen hallinnan ja kävelynopeuden ilman, että aivot.

Nishimura selitti, että vaikka onnistunut ohitus voisi auttaa liikkumisen mahdollistamisessa siellä, missä muuten kävely oli melkein mahdotonta, on rajoituksia. Potilaat voivat hallita vain robottimaista kävelyliikettä ja -nopeutta, mutta eivät kääntyviä, sivulle siirtyviä tai muita monimutkaisempia jalkaliikkeitä.

Toivomme, että tämä tekniikka kompensoi keskeytyneiden reittien toiminnan lähettämällä tarkoituksella koodatun komento säilyneeseen selkärangan liikuntakeskukseen ja palata vapaaehtoisesti ohjattavaan kävelyyn yksilöillä alaraajahalvaus. Suurin haaste, että tämä tekniikka ei kuitenkaan autta heitä välttämään esteitä ja ylläpitämään asentoa. Pyrimme huolellisesti kehittämään kliinistä sovellusta lähitulevaisuudessa.

Veturin ohituksen testaaminen

Tietokoneavusteisen selkäytimen ohituksen testi sisälsi ”napauttamisen” signaaliin aseisiin aivoista ja mahdollistamalla sitten selkärangan liikuntakeskuksen aina, kun ”ohitus” käännetään päällä.

Kokeessa tutkijat kiinnittivät kohteen magneettiseen laitteeseen, pyysivät henkilöä pitämään jalat täysin rentoina. Sitten koehenkilön käskettiin kääntämään käsiään ikään kuin hän kävelisi. Sitten tutkijat kytkeivät ohituksen pois päältä ja huomasivat, että koehenkilöiden jalat eivät liikkuneet. Sitten ne mahdollistivat ohituksen ja koehenkilöiden jalat alkoivat liikkua samassa rytmissä kuin käsivarren liike.

Kansallisten luonnontieteiden instituuttien julkaisemassa videossa voit katsoa tutkijoina laski sitten kohteen lattialle, missä hän alkoi liikkua eteenpäin, kunnes lopulta osui jalkapalloon pallo.

Selkäytimen ohittaminen

Tällainen tutkimus on jatkunut jo jonkin aikaa, ja matkan varrella on onnistumisen virstanpylväitä. Esimerkiksi vuonna 2011, seitsemän vuotta moottoripyöräonnettomuuden jälkeen, joka jätti hänet halvaantuneeksi, Pittsburghin yliopiston tutkijat auttoivat 30-vuotias Tim Hemmes hallitsee robottivarren liikettä käyttämällä Hemmesin pinnalle asetettua sähkökortikografiaruutua (EcoG). aivot.

Tämä menestys ja muut sen kaltaiset kentällä ovat osoittaneet sen aivosignaalit Ohjelmoi aivosi binauraalinen lyönti GnauralillaJokainen musiikkifanisti tietää, että hyvä sävelmä voi muuttaa mielialaa, mutta onko mahdollista, että äänet todella muuttavat aivoaaltosi? Binauraaliseen rytmiin uskovat ajattelevat niin. He väittävät nämä äänet, kun heitä kuuntellaan ... Lue lisää voitaisiin siepata ja tulkita ohjata ulkoisia laitteita Hallitse Windows-tietokoneesi kasvojasi käyttämällä eViaCam-ohjelmaa Lue lisää .

Vuonna 2012 Luoteisen yliopiston tutkijat pystyivät käyttämään samanlaista “aivokonetekniikkaa” selkäytimen ohittamiseen, aivan kuten Japanin tutkijat suorittivat sen viime viikolla. Lee E. Luoteis-yliopiston neurotieteen professori Miller selitti Luoteis-tutkimuksen seuraavasti:

Kuuntelemme aivojen luonnollisia sähkösignaaleja, jotka kertovat käsivarsille ja kädelle, kuinka liikkua, ja lähetämme nuo signaalit suoraan lihaksiin.

Kokeiluissaan Luoteis-tutkijat rekisteröivät aivojen ja lihassignaalit apinoissa apinoiden tarttuessa ja nostaessaan palloa. Sitten tutkijat kehittivät algoritmin, jotta he voisivat purkaa aivosignaalit ja tunnistaa, milloin kohde halusi suorittaa samat toimenpiteet myöhemmin.

Tutkijat käyttivät paikallispuudutusta halvaamaan apinan käden kyynärpäässä ja käyttivät sitten neuroproteesia hallitse käsi lihaksia aina, kun apinan aivoista havaitaan oikea ”käden liikkeen” malli lukemat. Uuden kokoonpanon avulla - ts. Tietokone, joka ohittaa selkäytimen - apinat pystyivät tarttumaan ja nostamaan palloa melkein yhtä helposti kuin tekivät, kun käsi ei ollut halvaantunut.

Professori Miller ennusti tarkalleen, mihin tutkimuksensa johtaa lähitulevaisuudessa:

Tätä yhteyttä aivoista lihaksiin voidaan joskus käyttää selkäydinvamman takia halvaantuneiden potilaiden suorittamiseen päivittäisessä elämässä ja saavuttaa parempaa itsenäisyyttä.

Japanilaiset tutkijat todistivat tämän viime viikolla ja loivat tietä tulevalle tietokoneiden ja aivoaaltoanalyysi 8 parasta Binaural Beats -sovellusta AndroidilleTässä ovat parhaat binauraalisten rytmien sovellukset Androidille. Nämä äänet auttavat sinua keskittymään, rentoutumaan, luovaksi ja paljon muuta. Lue lisää selkäytimen vammoihin liittyvien fyysisten ongelmien voittamiseksi.

Missä näet aivo-kone-rajapintojen menevän? Antavatko istutetut tietokoneet yhtenä päivänä halvaantuneiden elää jälleen normaalia elämää? Jaa ajatuksesi alla olevassa kommenttiosassa.

Kuvapisteet: Selkäranka Shutterstockin kautta