Последние медицинские новости и клинические исследования.
Loading...
You are here:  Home  >  Медицинские Новости  >  Current Article

Робокоп это уже реальность

By   /   12.11.2013  /   Комментарии отключены

Замена человеческих ног, рук и глаз больше не является чисто научно-фантастической идеей, но существует десятки препятствий, чтобы воплотить всё это в пластике и металле, но исследования продолжаются.

Такие вопросы, как, как сохранить электроды функционирующими в естественных условиях организма , где их подключать к нервным волокнам, как обнаружить мозговые сигналы, предназначенные для управления роботизированными конечностями — даже, то как удержать искусственные ноги, чтобы они не побежали сами , когда пациент работает головой или мечтает — относятся к числу тех, что исследователи называют «Мозго-машинным интерфейсом» по-прежнему остаются открытыми . Такие вопросы поднимали докладчики на на ежегодной встрече Общества неврологии, проходившей в эту субботу.

протезы

Заменить руку, ногу, или глаз уже не проблема

Обсуждение таких устройств напоминает фильм 1987 года «Робокоп», а также новую серию «Почти человек» , которая дебютирует в этом месяце.

Тем не менее, презентации докладчиков предполагают, что инженерные задачи намного сложнее, чем ТВ-шоу и фильмы, — не говоря уже, об $ 6000000 (даже в 1970-х долларов), которых будет недостаточно, чтобы решить их.
Хотя мозговые технологии и их мониторинг были изучены в течение многих десятилетий, начиная с электроэнцефалографии, которая позволяла отделять сигналы, предназначенные для управления конечностями от сумбурной электрической активности, происходящей в мозгу, полное изучение этих технологий на удивление затруднительно.





Доктор Кейтлин Кэссиди из Университета Миннесоты в Миннеаполисе, отметил, что опыт в предыдущих исследованиях показал, что пациенты нуждались в длительной подготовке и что многие никогда не научились контролировать даже самые элементарные устройства, использующие их мозговые волны.

Исследование, проведенное в центре парализованного человека в Университете Питтсбурга, сообщил доктор Алан Дегехарт, обнаружило, что результаты усилий пациента, чтобы переместить курсор на компьютере с помощью электроэнцефалографических сигналов изменилось за последнее время.

Испытуемым, у которых были руки на месте, было поручено попытаться согнуть либо кисть, либо локоть, или оба сразу, (а также одновременно представлять этот процесс в мыслях), и одновременно записывалась моторно-контрольная деятельность его мозга и на экране отображалось перемещение курсора(курсор перемещала «сила мысли»). Пациенты этот курсор не видели. Так вот одновременное сгибание руки и движения курсора фактически не совпадали, говорит Дегехарт.
Доктор Кэссиди описывает другое анологичное исследование 12 здоровых людей. Но им потребовалось, по крайней мере, 12 месяцев опыта в йоге и медитации, прежде чем эти процессы стали хоть как-то совпадать. Они фактически сделали это, по сравнению с контрольной группой, сообщила она.

Одним из наиболее важных целей в этой области является разработка замены рук искусственными для людей с ампутированными конечностями, и чтобы они могли контролировать их с помощью мысли. Прототипы уже были успешно продемонстрированы: исследовательская группа из Университета Питтсбурга в прошлом году, показала, что женщина с контролируемой механической рука была в состоянии взять и съесть шоколадку.

Однако устройство это было массивным, и это не было приделано к ее телу. Эдвард Кифер, кандидат наук из Университета Техаса отмечает некоторые проблемы в области развития Бионической руки, и её проблемами, связанными с контролем мозга.

Такой протез руки должен идеально работать от сигналов, посылаемых от нервных волокон, остающихся в ампутированной конечности. Но эти сигналы довольно слабы, сказал Кифер, и их трудно отличить от электромиографической деятельности в этом месте. Кроме того, когда рука сгибается и вертится , создаются механические напряжения, которые могут легко выбить электрические датчики подключенные из протеза к живым нервных волокнам.

Эксперименты по оптимизации конструкции и размещением необходимых электродов до сих пор проводились на крысах в лаборатории . До настоящего времени она были успешной с точки зрения пребывания в лаборатории. Но программа еще далека от совершенства, чтобы заменять протезы лап животных, не говоря даже о людях.

Один из пионеров в этой области, Филипп Кеннеди, доктор медицины, доктор философии, из штата Джорджия, описывает почти десятилетний опыт с так называемыми нейротрофическими электродами . Эти электроды, которые можно врастить в невриты, могут нормально работать.

В общей сложности пять пациентов получили имплантаты таких электродов, которые вернули им речь. Первый из них был имплантирован в 2004 году, сказал Кеннеди.

Хотя синтез речи производится хорошо, но он ограничивается горсткой отдельных слов, но это уже доказательство работающей концепции, подчёркивает он и она также важна для любих типов бионических протезов.

Он показал данные, собранные в прошлом месяце о том, что имплантированные 9 лет назад электроды у пациента, который потерял речь из-за инсульта, были все еще способны собирать и посылать сигналы.
Осложняющим фактором для проектирования контролируемых мозгом имплантатов является то, что мозговая деятельность не прекращается во время сна. Mаринал Пахва, докторант Университета Вашингтона в Сент-Луисе , объясняет, что сновидение может производить картины деятельности аналогичные бодрствованию.

Таким образом, система бионических рук должна оставаться в покое , когда пациент спит, а не катать его по кровати и не бить его по лицу. И это, кажется, возможно. Он и его коллеги проверили различные размещения этих электродов и мониторировали интервалы мозговых волн во время сна и бодрствования.

Результат: процессор в бионической руке может отличить сон от бодрствования с точностью до 93,85%. Тем не менее, группа исследователей еще не в состоянии объяснить как предохранить протезы от эпилептической активности мозга в ночное время

    Print       Email

About the author

Alex Rada

  • You might also like...

    Чудеса МРТ

    Read More →