Lammede mand genvinder 'følelse af berøring' med mind-controlled robotarm


Lammede mand genvinder 'følelse af berøring' med mind-controlled robotarm

Ved hjælp af et hjerneimplantat og en robotarm forlod en 28-årig mand lammet, efter at rygmarvsskade har genvundet sin følelsesfølsomhed.

Nathan Copeland - afbildet med blyforsker Dr. Robert Gaunt - har genoplivet følelse af et hjerneimplantat og en robotarm.

Billedkredit: UPMC / Pitt Health Sciences

Om vinteren 2004 brød Nathan Copeland, fra Pennsylvania, sin hals i en bilulykke, der beskadigede rygmarven og lod ham lamme fra brystet ned.

På tidspunktet for hans ulykke havde Nathan lige startet college, men hans skade - som efterlod ham behov for hjælp til hverdagens aktiviteter - gjorde det vanskeligt at fortsætte. Dette fik ham til at tilmelde sig et register for at deltage i kliniske forsøg ved University of Pittsburgh.

Ti år senere blev Nathan bedt om at deltage i en undersøgelse for hjernedatabase-grænsefladen (BCI) - en enhed bestående af elektroder forbundet med en robotarm, som stimulerer nerveceller, eller neuroner, for at muliggøre følelse af berøring.

I tidsskriftet Science Translational Medicine , Forskere afslører, hvordan teknologien med succes genoprettede fornemmelsen til Nathans fingre, så han kunne "føle" for første gang om 10 år.

Forskerholdet - herunder Andrew B. Schwartz, Ph.D., kendetegnet professor i neurobiologi og stol inden for systemneurovidenskab hos Pitt School of Medicine - mener, at deres resultater kan fremme udviklingen af ​​mere naturlige proteser.

Selvom dette ikke er den første undersøgelse for at beskrive succesen af ​​mind-controlled robot limbs, siger forskerne, at den er den første til at demonstrere en naturlig følelse af berøring hos mennesker med hjerneimplantat og en robotarm.

Forfatterne understreger, at en sådan fornemmelse er afgørende for hverdagen. Vi bruger vores følelsesfølsomhed for at skelne mellem objekter og måle, hvordan du flytter dem eller afhenter dem.

Hjerneimplantat fremkaldte "muligvis naturlig" touch sensation

For at imødekomme dette behov i en robotarm, raffinerede Schwartz og kolleger BCI-teknologien og skabte en enhed bestående af små elektroder, der implanteres i den somatosensoriske cortex - hjernen regionen, der styrer berøring.

Disse elektroder er forbundet til en robotarm, og ved hjælp af elektrisk stimulering er brugeren i stand til at styre armen med deres sind.

I Nathan's tilfælde gjorde det muligt for ham at føle sig trykket og varm på fire fingre i robotarmen, og han beskrev 93 procent af stimuli som følelse "muligvis naturlig".

Derudover kunne Nathan, når han var blindfoldet, korrekt identificere, hvilken finger der blev berørt med 84 procent nøjagtighed, og alle fornemmelser varede i 6-måneders studietiden.

"Jeg kan føle næsten hver eneste finger - det er en virkelig underlig fornemmelse," sagde Nathan ca. 1 måned efter operationen. "Sommetider føles det elektrisk og undertiden er det trykket, men for det meste kan jeg fortælle de fleste fingre med bestemt Præcision. Det føles som om mine fingre bliver rørt eller skubbet."

Mens resultaterne udgør et stort skridt i retning af nær-naturlige proteser, siger forskerne mange flere undersøgelser.

"Denne stimulering er sikker, og de fremkaldte fornemmelser er stabile i løbet af måneder," siger Schwartz. "Der er stadig meget forskning, der skal udføres for bedre at forstå de stimuleringsmønstre, der er nødvendige for at hjælpe patienter med at få bedre bevægelser."

Det endelige mål er at skabe et system, der bevæger sig og føles ligesom en naturlig arm ville. Vi har en lang vej at gå derhen, men det er en god start."

Lederforsker Dr. Robert Gaunt, Ph.D.

Læs, hvordan en lammet mans arm- og håndbevægelser blev genoprettet med stamcelleterapi.

3 clues to understanding your brain | VS Ramachandran (Video Medicinsk Og Professionel 2022).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis