Chiar și o astfel de mișcare simplă, ca ridicarea unei cești de ceai, necesită o mulțime de acțiune din corpul tău. Armele ar trebui să lucreze pentru ao deplasa în ceașcă. Muschii palmei ar trebui să se deschidă astfel încât să puteți prinde cupa și apoi să vă închideți degetele pentru ao ține. Apoi, mușchii umărului trebuie să țină mâna astfel încât să nu se miște din cauza greutății suplimentare a paharului. Toți acești mușchi trebuie să funcționeze corect și într-un mod coordonat, în timp ce credeți că tocmai ați făcut ceaiul.
Cum sa obtineti muschii paralizati?
De aceea, a face din nou o mișcare paralizată este atât de dificilă. Majoritatea mușchilor paralizați pot funcționa, dar legătura lor cu creierul a fost pierdută, deci nu primesc instrucțiuni de acțiune. Din păcate, medicii nu au învățat încă cum să repare leziunile măduvei spinării, dar există o soluție. Putem o ocoli și să oferim instrucțiuni mușchilor în mod artificial. Datorită dezvoltării tehnologiilor pentru citirea și interpretarea activității creierului, aceste instrucțiuni pot veni într-o zi direct de la capul pacientului.
Putem face ca mușchii paralizați să funcționeze stimulându-i cu electrozi localizați în interiorul lor sau în jurul nervilor care le furnizează. Această tehnologie este cunoscută sub denumirea de "stimulare electrică funcțională". Poate fi folosit nu numai pentru a ajuta persoanele paralizate să se miște, ci și pentru a restabili funcțiile vezicii urinare, pentru a stimula o tuse eficientă și pentru a atenua durerea. Această tehnologie poate fi de mare importanță pentru viața persoanelor cu leziuni ale măduvei spinării.
Cercetarea oamenilor de știință
Dimitar Blanc și colegii săi se străduiesc să combine această tehnologie cu un set complex de instrucțiuni necesare pentru o singură mână. Dacă doriți să ridicați o ceașcă de ceai, care muschi trebuie stimulați, când și cât de mult? Aceste instrucțiuni sunt foarte complexe și nu numai din cauza numărului mare de mușchi implicați aici. Pe măsură ce beți ceai, aceste instrucțiuni se vor schimba, deoarece greutatea ceștii va scădea. Pentru a face ceva diferit, de exemplu, zgâriați-vă nasul, instrucțiunile vor fi complet diferite.
În loc să testeze pur și simplu diverse instrucțiuni despre mușchii paralizați, în speranța de a găsi aceia care vor funcționa, oamenii de știință folosesc modele computerizate ale sistemului musculo-scheletic pentru a le calcula. Aceste modele sunt descrieri matematice ale modului în care mușchii, oasele și articulațiile acționează în timpul mișcărilor. Când se modelează, este posibil ca mușchii să fie mai puternici sau mai slabi, paralizați sau stimulați din exterior. Prin urmare, este posibilă testarea rapidă și sigură a diferitelor modele de impulsuri pentru a vedea care dintre acestea sunt mai reușite.
Modelarea mușchilor
Pentru a testa tehnologia, oamenii de stiinta au implantat 24 de electrozi in muschii si nervii participantilor la studiu. Ei au folosit modelarea pentru a decide unde să introducă electrozii, deoarece mușchii paralizați sunt mai mari decât electrozii din sistemele moderne de stimulare electrică funcțională.
Dacă ai avea de ales, ce mușchi sunt mai bine stimulați: subcapulari sau supernumerari? Dacă trebuie să stimulați nervul axilar, atunci unde ar trebui să plasați electrodul? Pentru a răspunde la aceste întrebări complexe, oamenii de știință au folosit modelarea cu diferite seturi de electrozi și au ales unul care a permis modelului computerului să efectueze cele mai eficiente mișcări.
În prezent, echipa lucrează pe umăr, stabilizată de un grup de mușchi numiți manșetă rotativă. Dacă instrucțiunile pe care le primiți sunt incorecte, mâna poate să iasă din umăr. De aceea, modelele de calculator sunt de neînlocuit în acest studiu. Nimeni nu ar fi decis să pună astfel de experimente pe participanți.
Noi sarcini
Știind cum să activezi mușchii paralizați pentru a produce mișcări utile este doar jumătate din problemă. Oamenii de știință trebuie, de asemenea, să decidă la ce oră să activeze mușchii, de exemplu, atunci când utilizatorul dorește să ridice un obiect. Una dintre opțiunile posibile este transmiterea acestor informații direct din creier. Recent, cercetătorii din Statele Unite au folosit un implant pentru a asculta celule individuale din creierul unei persoane paralizate. Deoarece diferite mișcări sunt asociate cu diferite forme de activitate a creierului, participantul poate alege una dintre cele șase mișcări pre-programate care au fost apoi generate de stimularea muschilor brațului.
De ce nu pot pune puncte în mesaje SMS?
13 vedete, a căror vârstă reală este sigur să te surprindă
Cum să distingi un psihopat? Există trei semne
Citirea creierului
Deși acesta este un pas înainte în domeniul protezelor neurale, multe probleme rămân nerezolvate. În mod ideal, implanturile cerebrale ar trebui să funcționeze de mai multe decenii. Dar acum este dificil să înregistrați chiar și semnalele care vor fi necesare pentru câteva săptămâni, astfel încât aceste sisteme ar trebui calibrate în mod regulat. Utilizarea de noi modele de implanturi sau semnale diferite ale creierului poate îmbunătăți stabilitatea pe termen lung.
În plus, implanturile asculta doar o mică parte din milioane de celule care controlează membrele noastre, astfel încât gama de mișcări poate fi destul de limitată. Cu toate acestea, controlul membrelor robotice cu un anumit grad de libertate a fost totuși atins, iar posibilitățile acestei tehnologii se dezvoltă rapid.
Viitorul tehnologiei
Și, în cele din urmă, mișcările netede și fără efort, pe care le presupunem, sunt ghidate de un sistem bogat de feedback senzorial care comunică creierul în care sunt mâinile noastre și când degetele ating obiecte. Aceste semnale pot fi pierdute după traume, așa că cercetătorii lucrează și pe implanturile cerebrale care pot restabili senzațiile și mișcările.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: