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Se ti dicessi che un giorno i computer permetteranno alle persone che sono paralizzate di camminare di nuovo, mi crederesti? Bene, se il successo dei ricercatori giapponesi della scorsa settimana è indicativo, la capacità di controllare il corpo umano con un computer non è molto lontana.

Il 14 agosto, Yukio Nishimura, professore associato del National Institute for Physiological Sciences (NIPS), ha rilasciato un comunicato stampa dicendo che il gruppo di ricerca aveva creato con successo una connessione artificiale tra il cervello e le gambe di un soggetto del test.

Secondo il comunicato stampa, il team ha essenzialmente sfruttato il segnale dal cervello Collegare il cervello e il corpo: il futuro dei computer impiantatiCon l'attuale tendenza dell'innovazione e del progresso tecnico, ora è un buon momento per esplorare lo stato dell'arte delle tecnologie informatiche umane. Leggi di più per il movimento del braccio in modo che ogni volta che il paziente muoveva il braccio durante l'attività di camminata, veniva utilizzata l'interfaccia del computer quel segnale per controllare uno stimolatore magnetico che ha guidato il "centro di locomozione spinale", consentendo la gamba piena movimento.

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Sebbene il soggetto testato fosse "neurologicamente intatto", è stato chiesto loro di mantenere le gambe rilassate. Ogni volta che il bypass del computer era disabilitato, le gambe dei soggetti rimanevano ferme. Quando il bypass era abilitato, le gambe si muovevano in tempo con il movimento delle braccia del soggetto.

Controllo del corpo con i computer

L'obiettivo del progetto era di assistere i pazienti con disturbi dell'andatura dovuti a lesioni del midollo spinale. Tali lesioni possono comportare un'interruzione parziale o totale dei segnali tra il cervello e il "centro di locomozione spinale" che controlla il movimento delle gambe.

Questa interruzione può causare un'andatura innaturale o la completa incapacità di controllare le gambe.

Secondo i ricercatori, il centro di locomozione nella colonna vertebrale controlla movimenti regolari come camminare o nuotare. L'obiettivo della ricerca era di cercare di stimolare il centro di locomozione in modo non invasivo con un sistema magnetico stimolatore, per consentire il controllo delle gambe e la velocità di deambulazione senza la necessità di un coinvolgimento diretto da parte di cervello.

Nishimura ha spiegato che anche se il bypass di successo potrebbe aiutare a consentire il movimento in cui altrimenti era quasi impossibile camminare, ci sono delle limitazioni. I pazienti possono controllare solo il movimento e la velocità della camminata simile a un robot, ma non girare, spostarsi lateralmente o altri movimenti più complessi delle gambe.

Speriamo che questa tecnologia compensi la funzione dei percorsi interrotti inviando un codice codificato intenzionalmente comandare al centro locomotore spinale preservato e riguadagnare la camminata controllata volontariamente negli individui con paraplegia. Tuttavia, la principale sfida che questa tecnologia non li aiuta a evitare gli ostacoli e mantenere la postura. Stiamo lavorando con attenzione verso l'applicazione clinica nel prossimo futuro.

Test del bypass locomotivo

Il test del bypass del midollo spinale aiutato dal computer ha comportato "intercettazioni" nel segnale alle braccia dal cervello, e quindi abilitare il centro locomotore nella colonna vertebrale ogni volta che si ruotava il "bypass" su.

midollo spinale bypass

Nell'esperimento, i ricercatori hanno legato un soggetto all'apparato magnetico, chiedendo al soggetto di mantenere le gambe completamente rilassate. Fu quindi detto al soggetto di oscillare le braccia come se stesse camminando. I ricercatori hanno quindi disattivato il bypass e hanno notato che le gambe dei soggetti non si muovevano. Quindi hanno abilitato il bypass e le gambe dei soggetti hanno iniziato a muoversi con lo stesso ritmo del movimento del braccio.

Nel video pubblicato dal National Institutes of Natural Sciences, puoi guardare come ricercatori quindi abbassò il soggetto sul pavimento, dove iniziò ad avanzare fino a quando non colpì finalmente un calcio palla.

Bypassare il midollo spinale

Questo tipo di ricerca è in corso da qualche tempo, con pietre miliari di successi lungo la strada. Ad esempio, nel 2011, sette anni dopo che un incidente in moto lo aveva lasciato paralizzato, i ricercatori dell'Università di Pittsburgh hanno aiutato Tim Hemmes, 30 anni, controlla il movimento di un braccio robotico utilizzando una griglia elettrocorticografica (EcoG) posizionata sulla superficie di Hemmes " cervello.

Quel successo, e ad altri piace sul campo, lo ha dimostrato segnali cerebrali Programma i battiti binaurali del tuo cervello con GnauralOgni appassionato di musica sa che una buona melodia può cambiare il tuo umore, ma è possibile che i suoni alterino effettivamente le tue onde cerebrali? I credenti nei battiti binaurali la pensano così. Sostengono questi suoni, quando ascoltati ... Leggi di più potrebbe essere intercettato e interpretato controllare i dispositivi esterni Controlla il tuo PC Windows utilizzando Face con eViaCam Leggi di più .

Nel 2012, i ricercatori della Northwestern University sono stati in grado di utilizzare una simile tecnologia "cervello-macchina" per bypassare il midollo spinale, proprio come i ricercatori giapponesi l'hanno realizzato la scorsa settimana. Lee E. Miller, professore di Neuroscienze alla Northwestern University, ha spiegato la ricerca nord-occidentale come segue:

Stiamo intercettando i segnali elettrici naturali del cervello che indicano al braccio e alla mano come muoversi e inviando questi segnali direttamente ai muscoli.

Nei loro esperimenti, i ricercatori del nord-ovest hanno registrato i segnali cerebrali e muscolari nelle scimmie mentre le scimmie afferravano e sollevavano una palla. I ricercatori hanno quindi sviluppato un algoritmo in modo da poter decodificare i segnali cerebrali e identificare quando il soggetto voleva eseguire le stesse azioni in seguito.

I ricercatori hanno usato un anestetico locale per paralizzare il braccio della scimmia al gomito, quindi hanno usato una neuroprotesi per controllare i muscoli della mano ogni volta che il modello di "movimento della mano" destro è stato riconosciuto dal cervello della scimmia letture. Con la nuova configurazione, ovvero il computer che bypassa il midollo spinale, le scimmie sono state in grado di afferrare e sollevare la palla quasi con la stessa facilità che avevano quando la mano non era paralizzata.

Il professor Miller ha predetto esattamente dove la sua ricerca avrebbe portato nel prossimo futuro:

Questa connessione dal cervello ai muscoli potrebbe un giorno essere utilizzata per aiutare i pazienti paralizzati a causa di una lesione del midollo spinale a svolgere attività della vita quotidiana e raggiungere una maggiore indipendenza.

I ricercatori giapponesi lo hanno dimostrato la scorsa settimana e hanno spianato la strada per il futuro utilizzo di computer e computer analisi delle onde cerebrali Le 8 migliori app Beats binaurali per AndroidEcco le migliori app di battiti binaurali per Android. Questi toni ti aiutano a concentrarti, a rilassarti, a diventare più creativo e molto altro. Leggi di più per superare i problemi fisici associati alla lesione del midollo spinale.

Dove vedi andare la scienza delle interfacce cervello-macchina? I computer impiantati un giorno permetteranno ai paralizzati di vivere di nuovo una vita normale? Condividi i tuoi pensieri nella sezione commenti qui sotto.

Crediti immagine: Spina dorsale Via Shutterstock

Ryan ha una laurea in ingegneria elettrica. Ha lavorato 13 anni in ingegneria dell'automazione, 5 anni in IT e ora è un ingegnere di app. Ex amministratore delegato di MakeUseOf, ha parlato a conferenze nazionali sulla visualizzazione dei dati ed è stato presentato su TV e radio nazionali.