485.92
+0.24
514.49
-2.52
8.16
-0.01
-6
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
17:02
16 Января 2017
Атака трёхметрового слепоглухонемого монстра (ВИДЕО)
Канал Smithsonian Channel опубликовал видео охоты трёхметрового пурпурного австралийского червя (Eunice aphroditois).
13:28
15 Января 2017
Автор латинской транскрипции китайского языка умер в 111 лет
Китайский ученый Чжоу Югуан, создавший пиньинь - самую популярную на сегодняшний день систему латинской транскрипции мандаринского диалекта китайского языка, скончался в Пекине
12:22
15 Января 2017
SpaceX запустила ракету Falcon 9 со спутниками на борту
Это первые успешные пуск ракеты и приземление первой ступени после взрыва Falcon 9 в сентябре
15:27
14 Января 2017
Ученые определили возраст Луны
Согласно прежним оценкам, формирование спутника Земли произошло от 150 до 200 млн лет после образования Солнечной системы
20:24
12 Января 2017
Европейцы могут присвоить роботам статус "электронной личности"
Парламентарии ясно дали понять, что, по их мнению, мир стоит на пороге новой промышленной революции роботов
18:55
11 Января 2017
В Египте обнаружены 12 гробниц со скелетами детей и животных
Археологи обнаружили 12 древнеегипетских гробниц времен Нового Царства (1550-1069 год до нашей эры) на территории деревни Гебель-эль-Силсила
21:11
10 Января 2017
Японские ученые определили "недостающий элемент" ядра Земли
Японские ученые полагают, что им удалось определить элемент химического состава ядра Земли, который исследователи пытаются идентифицировать уже много лет
17:23
10 Января 2017
Жители Земли увидят ярчайший взрыв от рождения сверхновой
Группа астрономов из США предсказала один из ярчайших взрывов сверхновой в ближайшем будущем
14:25
10 Января 2017
Ученые разрабатывают устройства для глубокой стимуляции головного мозга
В мире активизировались разработки устройств для пациентов с болезнью Паркинсона
20:18
05 Января 2017
Как сердце противостоит стрессу
У сердечных клеток нашли рецепторы, которые помогают сердцу успокоиться после возбуждающего адреналинового сигнала.
01:05
05 Января 2017
Ирландские ученые назвали новый орган в пищеварительной системе человека
В ходе исследований, проведенных в Университете Лимерика в Ирландии, часть пищеварительной системы человека получила новую классификацию и теперь называется органом.
14:15
04 Января 2017
Вибриоз: как устрицы убивают людей
Группа ученых из Италии и США исследовала связь бактерий рода вибрионы (Vibrio) с температурой морской воды, а также их влияние на уровень смертности людей. Результаты научной работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.