iPon Hírek

Neuroprotézis segíthet a gerincsérülteken

Dátum | 2012. 04. 23.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Northwestern Egyetem kutatói egy agy‒számítógép interfész (BCI) révén sikeresen áthidalták a gerincvelőt, és helyreállították a finommotoros funkciókat egy lebénult végtagban. Az általuk épített neuroprotézis összeköttetést teremt a számítógép és az alany motoros kérgének száz idegsejtje között, és elektromosan képes stimulálni az alany kezének izmait. A kísérletről részeltesen beszámoló tanulmány a Nature oldalin jelent meg.

A kísérletet két egészséges majmon hajtották végre, akik agyának és izmainak elektromos működési mintázatát előre rögzítették, amint megragadnak, felemelnek és egy vékony csőbe ejtenek egy kis labdát. Egy algoritmus és a felvételek segítségével a kutatók dekódolták a majmok agyának jelzéseit, vagyis megállapították, hogy milyen jelminta, milyen izommozgást indukál.

A majmok kezét ezt követően egy könyökükbe adott helyi érzéstelenítővel lebénították. A neuroprotézis aktiválásával az alanyok visszanyerték bénult kezük mozgóképességét, és a paralízis előtti ügyességet megközelítő szinten kezelték a labdát. Amikor mozdítani próbálták a kezüket, az idegsejtekből kiinduló jelek befutottak a számítógépbe, amely működésbe hozta az elektromos stimuláló berendezést, és így mozgásba hozta a bénult izmokat. Az átfutási idő mindössze 40 ezredmásodperc, így a rendszer segítségével a majom akaratlagos, komplex kézmozdulatokat volt képes végrehajtani.



A kéz használata csak azért nem volt tökéletes a kutatók szerint, mert mint minden elsajátításához, a neuroprotézis másfajta ingereinek „megtanulásához” is idő kell. A tudósok meggyőződése, hogy az alanyok némi gyakorlással nagyot fejlődhetnek annak használatában. A neuroprotézis használata közben a markolás erősségét és szabályozhatóságát is vizsgálták, mivel ez a két faktor létfontosságú a mindennapi teendők sikeres elvégzéséhez. Az eredmények itt is erősen megközelítették az idegrendszer által vezérelt kéz irányíthatósági szintjét.

Az agyi implantátum csak száz neuron aktivitását rögzítette, holott idegsejtek milliói vesznek részt a kéz egy-egy mozdulatának irányításában. Ez azért nem jelent problémát, mert a kiválasztott sejtek azok a neuronok, amelyek az izmok felé küldött jel leadásáért közvetlenül felelősek, vagyis ezekben összpontosul az agyi output. A mögöttük a háttérben munkálkodó idegsejtek a mozdulatok precíz végrehajtásához szükséges összetett számításokat végzik, ezek azonban a kísérlet szempontjából nem lényegesek, elég a kalkulációk végeredményét ismerni, ez pedig kiderül a kiválasztott neuronok révén.

Lee E. Miller, a kutatás vezetője hozzátette, hogy a helyi érzéstelenítő révén létrehozott idegi blokk jó szimulációja ugyan a paralízisnek, de a kísérlet során figyelmen kívül hagyták azon krónikus következményeket, amelyek hosszan fennálló agyi vagy gerincvelői sérülések során óhatatlanul bekövetkeznek, például az izmok sorvadását, illetve a „kieső” területek agyban leképeződő hatását. A kutatás következő szakaszában éppen ezért hosszabb ideje fennálló paralízisben szenvedő főemlősökön fogják kipróbálni a rendszert.

A végső cél természetesen bénult emberi végtagok mozgásának helyreállítása lesz. A gerincsérülések ilyen módon való áthidalásával, az agy és az izmok közvetlen összekötésével a lebénult betegek remélhetőleg legalább részben visszanyerhetik végtagjaik mozgását, jelentősen megkönnyítve ezzel mindennapjaikat. 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

5. balrogh
2012.04.23. 16:57
Gépesített gorilla hadsereg : )
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. tibaimp
2012.04.23. 19:05
Van egy tolókocsis haverom, itt dolgozik a helyi könyvtárban, ahol psz-es voltam, 17 évesen egy biciklibalesetben sérült meg a gerince, most 41 éves. Kár, hogy nem hamarabb jött ez, mindenesetre hajrá!!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Whysper
2012.04.23. 22:09
Gratulalok a csapatnak! De jó lesz azoknak akiknek nem votl esélyük !
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. CyberPunk6...
2012.04.23. 22:35
Na ez nem semmi... Kapcsolatot teremtettek egy fejlett főemlős agya és idegei között. Ez iszonyatosan komoly.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. dusinnhht
2012.04.24. 09:31
Ezt kellett volna eddig is De jó, hogy épp most kezdtem el foglalkozni gerincsérültek izmainak karbantartásával! Most aztán hiába tanultam
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!