بعد از تصادف او ایان Burkhart فکر نمی کنم او می خواهم تا به حال قادر به حرکت و یا احساس دست خود را دوباره. یک تراشه در مغز خود همه چیز را تغییر داد.

آن تابستان 2010 و ایان Burkhart شد آهار تا امواج به او شنا در اقیانوس در سواحل کارولینای شمالی. او تا به حال به آنجا سفر در تعطیلات با یک گروه از دوستان برای باز کردن پس از بسته بندی تا خود را از سال اول تحصیل در رشته تولید فیلم در دانشگاه اوهایو. او آماده برای شیرجه رفتن به یک موج می دوزند و سقوط به آب است. Burkhart بود قادر به شناگر اما اقیانوس غیر قابل پیش بینی است. موج ناودان او را به یک sandbar—و زمانی که او متوجه شد که او نمی تواند احساس می کنید بدن خود را.

قادر به حرکت Burkhart شد در رحمت از اقیانوس. دوستان خود را به سرعت متوجه چیزی اشتباه بود و کشیده او را از آب. او را به بیمارستان که در آن او تحت عمل جراحی اورژانس دارد. هنگامی که او پایدار پزشکان به Burkhart خبر بد: او نخاع بوده و هست. او دیگر نمی تواند راه رفتن و طیف وسیعی از حرکت در آغوش او محدود بود به شانه اش و ماشین آلات کشاورزی و او تقریبا به طور کامل خود را از دست داد حس لمس.

پس از صرف سال تلاش برای تنظیم به خود واقعیت جدید Burkhart ثبت نام در يک برنامه به نام NeuroLife در Battelle, غیر انتفاعی, سازمان پژوهش در اوهایو. این طرح به کاشت یک کامپیوتر کوچک تراشه در مغز خود و استفاده از آن برای بهبود دامنه حرکت در آغوش گرفته و به صورت مصنوعی از نو خلق کردن حس لامسه خود را. این یک شات طولانی اما Burkhart می گوید پتانسیل صعودی به ارزش آن است. “این بود که خیلی به نظر, اما فلج چیزی نیست که من آماده بود برای حل و فصل با,” او می گوید. حالا شش سال پس از شروع مطالعه Burkhart قادر به احساس اشیاء است و به اندازه کافی کنترل بازوی خود را به تکه تکه در Guitar Hero.

Burkhart brain-computer interface یا BCI بود جراحی کاشته شده در دانشگاه ایالتی اوهایو است Wexner مرکز پزشکی در سال 2014. نه خیلی بزرگتر از یک دانه برنج و تراشه مانیتور سیگنال های الکتریکی از Burkhart اولیه قشر حرکتی در این منطقه از مغز مسئول حرکات ارادی.

pAfter suffering a severe spinal cord injury in 2010 Ian Burkhart had a chip implanted in his motor cortex that relays...

پس از درد و رنج شدید آسیب نخاعی در سال 2010 ایان Burkhart تا به حال یک تراشه کاشته شده در قشر حرکتی که رله سیگنال های الکتریکی را از مغز خود را به یک کامپیوتر است.

حسن نیت ارائه میدهد از Battelle

شدید آسیب نخاعی مانع سیگنال از مغز است که به اندام به حرکت حسی و بازخورد از اندام. در Burkhart مورد شدت آسیب دیدگی او بدان معنی است که وجود دارد باید یک قطع کامل ارتباط بین مغز و بازوها و پاهای خود را. اما اخیر علوم اعصاب آزمایش نشان می دهد که در بسیاری از “کامل” آسیب های نخاعی—شاید به عنوان بسیاری از نیمی از آنها—چند دسته هایی از ستون فقرات فیبر زنده ماندن. “حتی کوچک که مشروط از الیاف می تواند منجر به مناسب سیگنال در مغز می گوید:” پاتریک Ganzer عصب شناسی در Battelle. هنوز هم هر چند سیگنال های الکتریکی مربوط به لمس و حرکت در حال سفر به و از مغز آنها بیش از حد ضعیف برای فلج فرد آگاهانه متوجه. آنها هیچ چیز را احساس نمی کند و بازوی خود را حرکت نمی کند.

برای Ganzer و همکارانش در Battelle این مطرح شده جالب امکان. اگر شما استخراج کسانی که سیگنال های ضعیف از مغز رمزگشایی معنای خود را و رله آنها را به اندام شما می توانید دور زدن به ستون فقرات و مجدد مغز و بدن است. محققان از گروه های دیگر نشان داده اند که ممکن است به بازگرداندن حرکت با استفاده از یک دست رباتیک و حتی ارسال سیگنال های لمسی بازگشت به کاربر به طور مستقیم با تحریک مغز خود را. اما انجام هر دو در یک بار با یک فرد بازوی خود باقی مانده است دشوار است.

این مشکل می گوید Ganzer است که سیگنال برای لمس و حرکت چندپاره و فاقد تأثیرگذاری با هم در مغز است. هر جنبش و یا لمس منحصر به فرد تولید سیگنال و تراشه در Burkhart سر طول می کشد در حدود 100 سیگنال های مختلف در یک زمان. “ما در حال جدا کردن افکار که اتفاق می افتد که تقریبا به طور همزمان و مرتبط با جنبش ها و sub-ادراکی لمس است که یک چالش بزرگ است” می افزاید: Ganzer.

pWhen Ian Burkhart thinks about moving his right hand it generates electrical signals in the brain that are processed by...

هنگامی که ایان Burkhart فکر می کند در مورد حرکت دست راست خود آن را تولید سیگنال های الکتریکی در مغز که پردازش توسط یک کامپیوتر و سپس فرستاده شده به آرایه ای از الکترودهای روی ساعد که باعث تحریک عضلات خود را و اجازه می دهد او را به اجرای این جنبش است.

حسن نیت ارائه میدهد از Battelle

آن را به رخ Ganzer و همکارانش با استفاده استادانه درست شده راه اندازی است که متصل Burkhart مغز به کامپیوتر است. تراشه خود را در قشر حرکتی می فرستد سیگنال های الکتریکی را از طریق یک پورت در پشت جمجمه او که تحویل داده شده است از طریق یک کابل به نزدیکی یک کامپیوتر. وجود یک نرم افزار برنامه رمز گشایی سیگنال های مغز و جدا آنها را به سیگنال های مربوط به حرکات در نظر گرفته شده و سیگنال های مربوط به حس لمس. سیگنال های نمایندگی در نظر گرفته شده حرکات روت آستین از الکترود پیچیده در اطراف Burkhart را ساعد. لمس سیگنال های روت لرزش گروه در اطراف بازو.

اول Ganzer و همکاران خود را متمرکز بر بازگرداندن حرکت در Burkhart بازو بدون احساس لمس است. Burkhart می گوید پیشرفت کند بود در اول و مورد نیاز او را به یاد بگیرند که چگونه به فکر می کنم در مورد حرکت بازوی خود را برای تولید سیگنال های الکتریکی است که می تواند توسط کامپیوتر است. “فقط قادر به باز کردن و بستن دست من بود به چالش کشیدن چون من قبل از مصدومیت من هرگز تا به حال به فکر می کنم در مورد آنچه که من در واقع به دست من حرکت” او به یاد می آورد.

اما ظرف یک سال او دوباره بازسازی بخشی از جنبش را در دست خود. آن را طولانی نیست قبل از او تا به حال به اندازه کافی کنترل بازوی خود را به بازی یک نسخه اصلاح شده از قهرمان گیتاریکی که نیاز به فشار دادن دکمه های انگشت در گردن گیتار, اما نه نواختن با دست دیگر. “بازی یک بازی ویدیویی است که نیاز به این نوع عملکرد چند تکلیفی— گوش دادن به آهنگ و تماشای صفحه نمایش برای زمان بندی نشانه ها و اجرای افکار مربوط به تک حرکات انگشت—اضافه کردن سطح دیگری از پیچیدگی می گوید:” Ganzer.

Burkhart می گوید که داشتن توانایی برای حرکت اشیاء بود “فوق العاده” بود اما او محدود و بدون حس لمس. بدون این بازخورد گرفتن اشیاء نیاز به توجه کامل خود را. مگر اینکه او در آن دنبال او نمی توانست بگوید که آیا او نگه داشتن چیزی یا نه. “که واقعا به چالش کشیدن به خصوص اگر من می خواهم برای گرفتن چیزی است که پشت سر من و یا در یک کیسه” Burkhart می گوید. حتی زمانی که او می تواند جسم استحکام خود را گرفتن خارج از کنترل خود را ساخته شده است که دست زدن به اشیاء ظریف دشوار است.

اضافه کردن یک حس لمس به سیستم ثابت مشکل تر است. دانشمندان علوم اعصاب را با موفقیت تکثیر و احساس لمس در quadrepeligic مردم توسط رله داده ها از سنسورها در رباتیک پروتز دست به یک تراشه در مغز کاربر را. مشکل این بود Burkhart را BCI نیست طراحی شده برای این نوع از ورودی است. نبود حتی قرار دارد در جای مناسب. تماس ثبت شده در قشر حسی میباشد که در واقع در پشت این قشر حرکتی که در آن تراشه نصب شده بود. در عین حال Ganzer می گوید حسی میباشد قشر می تواند یک “همسایه پر سر و صدا” و برخی از آن سیگنال توسط تراشه. آن را فقط یک ماده از پیدا کردن آنچه که آنها به معنای.

به اذیت کردن منحصر به فرد سیگنال های مربوطه را به Ganzer و همکارانش شروع به انجام هدفمند تحريكات در Burkhart را شست و ساعد بخش هایی از اندام جایی که او هنوز هم تا به حال بسیار ضعیف حس لمس. با رعایت چه Burkhart را به سیگنال های مغز را تغییر زمانی که فشار به انگشتان دست خود را و آنها قادر به شناسایی ضعیف سیگنال های لمسی در برابر یک پس زمینه بسیار قوی تر جنبش سیگنال. این به معنای یک برنامه کامپیوتری می تواند تقسیم سیگنال های آینده از Burkhart را BCI به طوری که حرکت سیگنال رفت و به الکترود در اطراف خود ساعد و لمس سیگنال به بازوبند خود را بالا ساخت.

Burkhart را بازو نیز یکی از معدود بخش هایی از بدن خود را که هنوز هم تا به حال احساس پس از حادثه. این بدان معنی است که فشار ضعیف سیگنال رله از دست خود را به مغز او می تواند تبدیل به ارتعاشات که می خواهم اجازه دهید او را می دانم که او با دست زدن به یک شی. در طول آزمون با بازوبند, Burkhart می توانم بگویم که او لمس یک شی تقریبا با دقت کامل, حتی اگر او نمی تواند آن را ببینید.

در ابتدا Battelle touch گروه بود ساده و روشن و خاموش ارتعاش دستگاه. اما Ganzer و همکاران خود را بیشتر تصفیه شده آن را به طوری که آن را تغییر آن لرزش بر اساس چه سخت یا نرم Burkhart مدتها یک شی. آن را شبیه به بازی های ویدئویی کنترل و تلفن های همراه ارائه بازخورد به کاربران اما Burkhart می گوید: آن زمان برخی از مورد استفاده قرار گرفتن به: “این قطعا عجیب و غریب است. آن را هنوز هم طبیعی نیست اما قطعا خیلی بهتر از داشتن هر گونه اطلاعات حسی رفتن به بدن من.”

رابرت بی ثمر یک مهندس پزشکی در دانشگاه پیتسبورگ بازتوانی عصبی مهندسی آزمایشگاه تقابل Battelle سیستم به این رویکرد در حال توسعه خود را در آزمایشگاه که در آن یک BCI کنترل رباتیک اندام و سنسور در آن اندام بازگشت سیگنال های که باعث تحریک مغز به طور مصنوعی از نو خلق کردن یک حس لمس در یک فرد ، “آنچه آنها در حال انجام است کمی بیشتر شبیه به حسی جایگزینی به جای بازگرداندن لمسی خود را به دست” بی ثمر می گوید. “همه ما هدف توسعه دستگاه هایی است که بهبود زندگی افراد با آسیب های نخاعی اما موثر ترین راه برای انجام این کار کاملا مشخص نیست در این نقطه است.”

در حال حاضر که Ganzer و همکارانش نشان داده اند این فناوری در آزمایشگاه او می گوید گام بعدی این است که به بهبود سیستم برای استفاده روزمره است. این تیم در حال حاضر دارای منقبض الکترونیک مورد استفاده در این سیستم را به یک جعبه به اندازه نوار VHS است که می تواند نصب شده بر روی Burkhart را بر روی صندلی چرخدار. بزرگ سیستم الکترود نیز کاهش می یابد به یک آستین است که نسبتا آسان به را در قرار داده ، به تازگی Burkhart با استفاده از این سیستم برای اولین بار در صفحه اصلی کنترل آن را از طریق یک تبلت.

با توجه به تهاجمی طبیعت BCIs که باید جراحی کاشته شده ممکن است در حالی که قبل از این انواع سیستم های دیدن استفاده گسترده میان به quadriplegics. غیر تهاجمی BCIs که نیازی به عمل جراحی یک منطقه فعال پژوهشی, اما آن را هنوز هم بسیار در اوایل روز برای فن آوری است. Ganzer در حال کار بر روی یک پروژه است که با بودجه دولتی توسط دارپا برای توسعه BCI است که با استفاده از نوع خاصی از نانوذرات به صورت بی سیم ارسال سیگنال به مغز است. اما هیچ یک از این فن آوری امکان پذیر خواهد بود بدون مردم مثل Burkhart که داوطلب برای نشان دادن آنچه ممکن است.

“هدف من این است که برای رسیدن به این دست از افراد دیگر با فلج و ببینید تا چه حد ما می توانیم این تکنولوژی می گوید:” Burkhart. “بزرگترین چیزی که به من انگیزه است و این امید به آینده.”


بزرگ تر سیمی داستان
  • برای اجرای بهترین ماراتن در سن 44 من تا به حال به پیشی جستن گذشته من
  • آمازون کارگران توصیف روزانه خطرات در یک بیماری همه گیر
  • استفان ولفرام شما را دعوت به حل فیزیک
  • باهوش رمزنگاری می تواند به حفاظت از حریم خصوصی تماس-برنامه ردیابی
  • همه چیز شما نیاز به کار از خانه مانند یک حرفه ای
  • 👁 AI آشکار بالقوه Covid-19 درمان است. به علاوه: دریافت آخرین اخبار AI
  • 🏃🏽♀️ می خواهید بهترین ابزار برای دریافت سالم است ؟ ما را بررسی کنید دنده تیم میدارد برای تناسب اندام بهترین انتقالها دنده در حال اجرا (از جمله کفش و جوراب) و بهترین هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de