در حالی که ما ممکن است اغلب ما حس لمس مسلم برای محققان در حال توسعه فن آوری های به بازگرداندن عملکرد اندام در افراد فلج به علت آسیب طناب نخاعی یا بیماری دوباره ایجاد حس لمس یک بخش ضروری از فرایند است. و در تاریخ 23 آوریل در مجله Cellیک تیم از محققان در Battelle و دانشگاه ایالتی اوهایو مرکز پزشکی Wexner گزارش شده است که آنها قادر به بازگرداندن حس به دست یک تحقیق از شرکت کنندگان با شدید آسیب نخاعی با استفاده از یک واسط مغز-رایانه (BCI) سیستم. فن آوری محافظ سیگنال های عصبی است که بسیار ناچیز نمی تواند آنها را درک و افزایش آنها از طریق مصنوعی حسی انتقادات و پیشنهادات خود را به شرکت کنندگان و در نتیجه تا حد زیادی غنی شده عملکرد موتور.

“ما در حال گرفتن subperceptual رویدادهای لمسی و تقویت آنها را آگاهانه درک می گوید:” اولین نویسنده پاتریک Ganzer های اصلی تحقیقات دانشمند در Battelle. “هنگامی که ما این را ما شاهد چندین بهبود عملکرد. آن را بزرگ eureka لحظه ای که ما برای اولین بار بازسازی شده شرکت کنندگان را حس لمس است.”

شرکت کنندگان در این مطالعه ایان Burkhart یک 28 ساله که دچار آسیب نخاعی در طول غواصی حادثه در سال 2010. پس از سال 2014 Burkhart کار کرده است با محققان در یک پروژه به نام NeuroLife که با هدف بازگرداندن عملکرد به بازوی راست ، دستگاه آنها را توسعه داده اند با این نسخهها کار از طریق یک سیستم الکترود بر روی پوست خود و یک کامپیوتر کوچک تراشه کاشته شده در قشر حرکتی. این تنظیمات که با استفاده از سیم به مسیر حرکت سیگنال های دریافتی از مغز به عضلات دور زدن خود آسیب نخاعی می دهد Burkhart کنترل کافی بر بازوی خود و دست برای بلند کردن یک لیوان قهوه کش رفتن کارت اعتباری و بازی قهرمان گیتار.

“تا به حال در بار ایان است احساس طرف خارجی به علت عدم حسی بازخورد” Ganzer می گوید. “او همچنین مشکل با کنترل دست خود را مگر اینکه او در حال تماشای حرکات او نزدیک است. این نیاز به مقدار زیادی از تمرکز و باعث می شود ساده چند وظیفه ای مانند نوشیدن یک نوشابه در حالی که تماشای تلویزیون تقریبا غیر ممکن است.”

محققان دریافتند که اگر چه Burkhart تا به حال تقریبا هیچ حس در دست خود را زمانی که آنها تحریک پوست خود یک سیگنال عصبی — پس از آن مغز خود قادر به درک آن — هنوز هم به مغز او. Ganzer توضیح می دهد که حتی در افرادی مانند Burkhart که آنچه که در نظر گرفته شده است “بالینی کامل” آسیب نخاعی وجود دارد تقریبا همیشه چند دسته هایی از فیبر عصبی است که دست نخورده باقی می ماند. به همراه مقاله توضیح می دهد که چگونه آنها قادر به افزایش این سیگنال به سطح که در آن مغز واکنش نشان خواهد داد.

این subperceptual لمس سیگنال های مصنوعی شد ارسال به Burkhart با استفاده از بازخورد لمسی. نمونه رایج از بازخورد لمسی در حال ارتعاش از یک تلفن همراه و یا کنترل کننده بازی است که اجازه می دهد تا کاربر احساس می کنید که چیزی در حال کار است. سیستم جدید اجازه می دهد تا subperceptual لمس سیگنال های آینده از Burkhart پوست به سفر بازگشت به مغز خود را از طریق مصنوعی بازخورد لمسی است که او می تواند درک.

پیشرفت در سیستم BCI منجر به سه مهم پیشرفت است. آنها را قادر می سازد Burkhart به قابل اعتماد تشخیص چیزی لمس تنهایی: در آینده ممکن است مورد استفاده قرار گیرد برای پیدا کردن و انتخاب کنید تا یک شی بدون اینکه قادر به دیدن آن است. این سیستم همچنین برای اولین بار BCI است که اجازه می دهد تا برای بازسازی جنبش و لمس در یک بار و این توانایی به افزایش تجربه لمسی در هنگام حرکت دهد و او را بیشتر حس کنترل و اجازه می دهد او را به انجام همه چیز به سرعت بیشتر. در نهایت این پیشرفت اجازه می دهد تا سیستم BCI به حس چقدر فشار برای استفاده از زمانی که دست زدن به یک شیء یا بلند کردن چیزی — به عنوان مثال با استفاده از لمس نور در هنگام چیدن یک شکننده شی مانند پلی استایرن جام اما محکم گرفتن هنگام برداشتن چیزی سنگین است.

محققان’ هدف بلند مدت است به منظور توسعه یک سیستم BCI است که با این نسخهها کار به خوبی در صفحه اصلی به عنوان نشانی از آن را در آزمایشگاه. آنها در حال کار بر روی ایجاد یک نسل بعدی آستین حاوی الکترود مورد نیاز و سنسور است که می تواند به راحتی قرار داده و گرفته شده است. آنها همچنین هدف به منظور توسعه یک سیستم است که می توان با یک تبلت به جای کامپیوتر و آن را کوچکتر و بیشتر قابل حمل.

“این شگفت انگیز بوده است برای دیدن امکانات از اطلاعات حسی که از یک دستگاه که در اصل فقط به من اجازه می دهد تا کنترل از دست من در یک راه جهت” Burkhart می گوید.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط تلفن را فشار دهید. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.rushrtco.de