Парализованный взрослый пациент мужского пола использовал мозговую компьютерную внутреннюю поверхность, чтобы переместить протез руки – все, что он должен был сделать, был использовать его мысли и перемещенную руку. Прикосновение Тима Хеммеса вручает с его подругой в эмоциональный момент хлопка по ладони.
У Хеммеса, 30 лет, была авария с участием мотоцикла семь лет назад, повредившая его спинной мозг, оставив его парализованным.Исследователи говорят, что Hemmes является первым пациентом в новом клиническом исследовании, определяющем, могут ли мысли парализованного человека использоваться, чтобы управлять внешним устройством, таким как сложный протез руки или компьютерный курсор.Серия электродов была помещена на поверхность мозга пациента, так, чтобы он мог управлять внешним устройством руки. Этот проект выполняется учеными из университета Питтсбургской Медицинской школы и Института Восстановления UPMC.
Роботизированная рука и рука были разработаны учеными из Университета Джонса Хопкинса Прикладная Лаборатория Физики.С чистой интеллектуальной мощью Hemmes лечил к желанию руку к пальме одного из исследователей и затем позже к руке его подруги.Тим Хеммес делает хлопок по ладони со своей подругой (фотография: UPMC)После успешного перемещения руки сказал Хеммес:«Я поместил сердце и душу во все, что они попросили, чтобы я сделал», сказал немедленно он после его достижения. «Я добрался, чтобы протянуться и тронуть кого-то впервые за семь лет».
Возглавьте исследователя, Михаэля Бонингера, Доктор медицины, директор Института Восстановления UPMC, сказал:’Наблюдение, что Тим протягивается механической рукой, чтобы тронуть его подругу, было неожиданной и острой премией для всех нас, кто связан с этим захватывающим проектом.Этот первый раунд тестирования укрепляет большую потенциальную технологию двоично-кодированной информации, держится для того, чтобы не только помочь пострадавшим спинного мозга стать более независимыми, но также и улучшить их физические и эмоциональные связи с их друзьями и семьей. Это далее заставляет нас делать эту технологию полезной и доступной тем, кому нужен он».Co-следователь и нейрохирург UPMC Элизабет Тайлер-Кэбара, Доктор медицины, доктор философии, хирургически поместили, почтовая марка измерила ECoG (electrocortigraphy) сетка на поверхности мозга Кромок во время двухчасовой процедуры.
Доктор Тайлер-Кэбара является доцентом в Отделе Неврологической Хирургии, Медицинской школе Питта.Тайлер-Кэбара объяснил:«Перед процедурой мы провели несколько функциональных анализов отображения, чтобы определить, где его мозг обработал сигналы для перемещения его правой руки. Мы удалили маленькую часть его черепа и открыли толстый слой защитной твердой мозговой оболочки ниже его, чтобы поместить сетку по той области двигательной области коры головного мозга.
Мы тогда откладываем твердую мозговую оболочку и череп с проводами за пределами черепа, но под скальпом».Соединяющиеся провода были туннелированными под кожей, вниз шеей пациента, и вышли от его верхнего отдела груди. Оттуда они могли быть включены в компьютерные кабели.В течение четырех недель Hemmes и исследовательская группа проверяли технологию шесть дней каждую неделю, и в университетском помещении и в доме пациента.
Программное обеспечение, развитое исследователями, может интерпретировать невральные сигналы, принятые внедренной мозговой сеткой.С практикой Hemmes умел перемещать шар на экране телевизора без любой компьютерной помощи, с тем, что ученые назвали «100%-м мозговым контролем». От перемещения шара на экране об он работал над выполнением той же вещи с протезной роботизированной рукой и рукой. Он пытался протянуться, чтобы затронуть, цель на большом столе установила панель.
Получение протеза руки двигаться не было тем же как тем, чтобы заставлять его реальную руку двигаться, прежде чем он стал парализованным. Hemmes должен был визуализировать сгибание его большого пальца – чтобы вообразить его – это создало мозговую структуру сигнала компьютер, интерпретируемый как «ход, оставленный», или сгибание его локтя так, чтобы объект мог быть перемещен вправо.Co-научный-руководитель Вэй Ван, Доктор медицины, доктор философии, сказал:«Он мысленно связал определенные моторные образы с желаемым направлением движения. Это потребовало концентрации и терпения, но этот процесс, казалось, стал легче для него с практикой, точно так же, как когда кто-то учится вести автомобиль с механической коробкой передач.
В будущих исследованиях мы также проверим другие подходы, включая участника, просто продумывающего для, вниз для вниз, и т.д.».Восьмой процедурой Hemmes умел делать значительные успехи. Со специальными защитными очками на, который позволил ему 3D видение на экране телевизора, он переместил шар вверх, вниз, оставленный, право, и также назад и вперед.Это прогрессировало до перемещения руки в нескольких различных направлениях – он в конечном счете умел обращаться к своей подруге и доктору Вану с захватывающим хлопком по ладони.
На следующий день, 22 сентября, доктор Тайлер-Кэбара удалил сетку мозга ECoG и телеграфирующий от пациента во время короткой процедуры.Ученые в настоящее время исследуют все данные, которые они собрали во время этого испытания.
Они ищут пять или больше дополнительных взрослых с инсультами ствола мозга повреждений спинного мозга, у которых есть или быть бесполезное или чрезвычайно ограниченное использование их кистей и рук для дальнейших испытаний.Волонтеры искали другое исследованиеОни также ищут волонтеров для другого годового клинического исследования, включающего внутреннюю поверхность мозгового компьютера, которая является 10 10 множество миниатюрных электродных пунктов, входящих в мозговую ткань на глубине меньше чем одной десятой дюйма и собирающих сигналы из 100 отдельных нейронов.
Одна сетка будет помещена в часть мозга, управляющего движением рук, будет другой помещаться в другой отдел головного мозга, управляющий движениями руки, Эндрю Шварцем. Доктор философии, co-научный-руководитель, объяснил.Шварц сказал:«Мы ожидаем, что эти сетки проникновения могут уловить очень четкие сигналы от мозга, чтобы показать, какое движение предназначено участником. Вторая сетка позволит нам видеть то, что могло бы быть возможным в контролировании прекрасным движением пальцев и руки, которая является намного более осложненной, но также и могла предложить более полезную функцию для участника».
Успешный эксперимент на животных рукой аватараНесколько дней назад ученые из Университета Дюка сообщили относительно двух обученных обезьян, использовавших мозговую мозговую машиной внутреннюю поверхность, чтобы двигать рукой аватара, чтобы обнаружить структуру виртуальных объектов. Их цель состоит в том, чтобы в конечном счете создать внешний иск экзоскелета, парализовавший людей, мог износиться и идти вокруг в; использование просто их мозга, чтобы управлять движением и осязанием. (Свяжитесь со статьей),