486.78
+0.12
515.5
+2.27
8.41
+0.01
+5
Погода в Ереване
Рус
Парализованного человека научили ходить при помощи силы мысли и нейроинтерфейса
18:52
25 Сентября 2015

ЕРЕВАН, 25 сен - Новости-Армения. Группа специалистов по неврологии и медицинской компьютерной технике из Калифорнийского университета научила полностью парализованного ниже пояса человека ходить при помощи сложной системы, состоящей из нейроинтерфейса (мозг – компьютер), аппарата нейромускульной стимуляции и специального подвеса.

По заявлению авторов исследования, это первый успешный пример реализации такого рода системы, позволившей страдающему параплегией человеку частично восстановить утраченную вследствие травмы способность самостоятельно передвигаться. Работа опубликована в журнале Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, передает "Комсомольская правда".

Целью авторов исследования было доказать принципиальную возможность использования внешних (а впоследствии и имплантируемых) интерфейсов «мозг – компьютер», биологической обратной связи и функциональной электростимуляции для реабилитации полностью парализованных людей. Для этого они провели специальный отбор испытуемых. Для эксперимента был выбран 26-летний молодой человек, получивший травму грудного отдела позвоночника, повлекшую разрыв спинного мозга и полный паралич нижних конечностей и мышц живота.

На первом этапе эксперимента устраивались специальные обучающие сессии. У испытуемого в течение десяти минут снимали электроэнцефалограмму. Каждые тридцать секунд он должен был представлять, что осуществляет шаги. Следующие тридцать секунд – что находится в покое. Таким образом, ученые выявили его индивидуальный паттерн электрической активности мозга связанный с ходьбой и покоем. Выяснилось, что при мысли о ходьбе в зонах мозга, отвечающих за движение (в правом и левом полушарии) у него возникает синхронизация низкочастотного бета-ритма (13-16 Гц), а также десинхронизация высокочастотного бета-ритма (23-28 Гц) в центральных областях моторной коры.


На втором этапе, больного тренировали при помощи биологической обратной связи сознательно отслеживать и управлять паттернами своих электрофизиологических реакций. Для этого он учился «силой мысли» заставлять ходить аватара на экране компьютера. Если испытуемому удавалось успешно активировать ранее выявленный паттерн для ходьбы – аватар делал шаг, а если паттерн покоя – то останавливался. Тренировки продолжались до тех пор, пока больной не научился уверенно управлять трехмерным аватаром, делая двухсекундные остановки и меняя направление движения.
На третьей стадии эксперимента, парализованный испытуемый прошел курс нейромускульной стимуляции. Этот метод позволяет активировать нервные клетки посредством внешнего электрического воздействия, благодаря чему можно заставить сокращаться находящиеся под их управлением мышцы. Больному активизировали, прежде всего, бедренные нервы и мышцы ног, что позволило их в достаточной степени укрепить и подготовить для ходьбы

Последний стадией эксперимента стало объединение нейроинтерфейса и прибора нейромускульной стимуляции в единую систему под управлением носимого компьютера. Парализованного больного поместили в специальный подвес, чтобы он не упал во время ходьбы под собственной тяжестью. Далее он представлял, что осуществляет шаг, нейроинтерфейс считывал соответствующий электроэнцефалографический паттерн и предавал через Bluetooth-соединение информацию в расположенный на поясе компьютер.

Тот в свою очередь давал команду прикрепленным к правому или левому бедру приборам функциональной электростимуляции, активировавшим бедренные нервы и позволявшим мышцам сократиться. Таким образом, больной делал шаг правой или левой ногой.
Согласно опросам, более 60 процентов парализованных людей готовы на операцию по имплантации вживляемого нейроинтерфейса, если это позволит хотя бы частично вернуть подвижность и относительную самостоятельность. Однако до разработки такого рода систем требовалось доказать, что они в принципе способны помочь в реабилитации больных с параплегией (параличом обеих конечностей).--0--


 

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
14:27
24 Февраля 2017
Ученые нашли способ борьбы с диабетом
В медицинской сфере находка ученых может помочь прежде всего в борьбе с диабетом
09:32
23 Февраля 2017
Ученые нашли потенциально обитаемые новые планеты, похожие на Землю
NASA 20 февраля объявила о пресс-конференции, посвященной "открытиям за пределами Солнечной системы". Немедленно появились конспирологические теории об инопланетянах
14:16
22 Февраля 2017
NASA обнаружило гигантское скопление тёмной материи в соседней галактикe
Исследователи, работающие с космическим гамма-телескопом Fermi, обнаружили источник гамма-излучения в центре Туманности Андромеды
14:30
21 Февраля 2017
Ученые испытали новое обезболивающее из яда улиток
Яд маленьких улиток-конусов может быть использован для облегчения хронической боли, полагают американские ученые.
20:34
20 Февраля 2017
Как испанцы уничтожили цивилизацию ацтеков - новая версия
Цивилизация ацтеков погибла после прихода испанских конкистадоров, но армия из нескольких сотен солдат не могла уничтожить 25-миллионное население великой империи. Ученые предложили новое объяснение этой загадке.
17:03
17 Февраля 2017
Геологи обнаружили восьмой континент Земли
Площадь нового континента занимает порядка пяти миллионов квадратных километров
20:30
16 Февраля 2017
Ученые спрогнозировали катастрофическое землетрясение в США
Ученые провели компьютерное моделирование, чтобы определить точную форму разлома
22:28
12 Февраля 2017
Ужин на сон грядущий: Топ-5 полезных и вредных для хорошего сна продуктов
Некоторые продукты полезно есть перед сном, а вот от других стоит отказаться
20:17
12 Февраля 2017
Искусственный интеллект vs человек: угроза или помощник?
Уже сейчас раздаются призывы обдумать этические принципы разработки искусственного интеллекта, удостоверившись в том, что искусственный интеллект развивается в безопасном для людей направлении
19:46
12 Февраля 2017
Ученые рассказали, какой продукт наиболее полезен для сердца
Продукт отличается максимальным уровнем содержания полиненасыщенных жирных кислот, необходимых для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний
21:22
11 Февраля 2017
Геофизики выявили причины последнего массового вымирания
Канадские и американские геофизики выявили новые подробности последнего великого вымирания
20:47
10 Февраля 2017
Ученые исследуют крики орангутанов для изучения эволюции языка
Ученые пришли к выводу, что звуки, которые издают орангутаны - один из наиболее близких к человеку вид человекообразных обезьян - могут пролить свет на происхождение языка.