211service.com
Attālināti vadāmi cilvēki
Tā ir satraucoša doma: spēja attālināti kontrolēt, kā cilvēks pārvietojas, nospiežot pogu. Taču zinātnieki to jau ir paspējuši paveikt – lai gan ne ar tādu pašu sarežģītu kustību repertuāru kā, teiksim, praktizētam deviņgadīgam bērnam, kurš vada rotaļlietu sacīkšu auto.
Zinātnieki Austrālijā, Japānā un Amerikas Savienotajās Valstīs cenšas izstrādāt rafinētākus veidus, kā stimulēt smadzeņu līdzsvara orgānu – ne tikai lai ietekmētu kustības, bet arī radītu reālistiskākas virtuālās realitātes simulācijas, kā arī medicīnisko protezēšanu, lai palīdzētu cilvēkiem ar līdzsvaru. traucējumi.
Ierīces darbojas, stimulējot vestibulāro sistēmu – sīku struktūru kopumu tieši aiz auss, kas notur galvu vertikāli un padara vizuālo pasauli vienmērīgu pat tad, kad cilvēks staigā un skatās apkārt. Trīs ar šķidrumu pildīti kanāli, kas pazīstami kā apļveida kanāli, uztver galvas rotāciju, bet cita struktūra, otolīti, uztver gravitācijas virzienu. Signāli no vestibulārā nerva virzās uz smadzenēm; piemēram, lielāka signālu biežums no vienas auss signalizē, ka galva kustas šajā virzienā.
Zinātnieki var stimulēt vestibulāro sistēmu ar nelielu elektrības grūdienu, kas tiek piegādāts tieši aiz auss no nelielas ārējas ierīces, nosūtot parastos vestibulāros signālus. Pagājušajā vasarā Japānas zinātnieki no Nippon Telegraph un Telephone Communication Science Laboratories demonstrēja šādu ierīci tehniskajā konferencē Losandželosā. Brīvprātīgie uzvilka dīvaina izskata austiņu komplektu un aizsietām acīm, savukārt kāds cits nospieda tālvadības pults pogas, liekot objektam ar aizsietām acīm neveikli aust pa istabu.
Taču ierīce nedarbojas tik labi kā ar tālvadības pulti vadāma automašīna. Ātrs grūdiens uz vienu galvas pusi liek cilvēkiem justies kā apgāzties, tāpēc viņi koriģē līdzsvaru, pārvietojoties uz vienu vai otru pusi, radot šūpošanos. Un cilvēkam ir jābūt aizsietām acīm, lai ierīce darbotos, pretējā gadījumā vizuālie signāli novērsīs acīmredzamo galvas stāvokļa neatbilstību. Tas liek jums justies tā, it kā jūs virzāties noteiktā virzienā, taču tas nav tik specifisks, saka Stīvens Mūrs, Sinaja kalna Medicīnas skolas zinātnieks, kurš pēta šo stimulāciju, kas pazīstama kā galvaniskā vestibulārā stimulācija. Tas ir lielais ierobežojošais faktors. (Klikšķis šeit lai iegūtu video, kurā Mūrs staigā ar ierīci.)
Jaunākajā tehnikas iemiesojumā Austrālijas Jaundienvidvelsas universitātes zinātnieki atrada salīdzinoši vienkāršu stūrēšanas problēmas risinājumu. Viņi veica vestibulāro stimulāciju, kamēr brīvprātīgie pagrieza seju pret zemi vai debesīm. Līdz galam nesaprotamu iemeslu dēļ tas lika viņiem tīri pagriezties pa kreisi vai pa labi, kad tie tika stimulēti, bez raksturīgā reiboņa. Kā pierādījumu šim prasmīgajam kontroles līmenim pētnieki vadīja brīvprātīgos ar aizsietām acīm cauri Sidnejas publiskajiem dārziem.
Bet negaidiet, ka tuvākajā laikā tiks parādīti tālvadības cilvēki. Tas nav īpaši praktiski, jo [elektriskā] ievade nav specifiska un ka stimulāciju ignorē vizuālā ievade, saka Mūrs. Tā vietā zinātnieki izstrādā ierīces, lai mēģinātu padarīt virtuālās realitātes vidi reālistiskāku vai palīdzēt cilvēkiem ar vestibulārajiem traucējumiem.
Mūrs izstrādā ierīci, lai izveidotu labākus lidojumu simulatorus astronautiem. Viņš saka, ka liela daļa kosmosa kuģu nosēšanās notiek ātrāk par mērķa ātrumu, iespējams, tāpēc, ka pilotu sensorās sistēmas ir pielāgojušās kosmosa videi, kurā nav gravitācijas. Pašreizējās apmācības simulācijas šiem pilotiem ir pārāk vienkāršas, tāpēc mēs izmantojam [elektrisko stimulāciju], lai traucētu normālu vestibulāro funkciju un radītu iluzoras kustības sajūtas, viņš saka. Šī stimulācija atdarina atspoles nolaišanās sajūtu, kad piloti veic radikālu pāreju no nulles gravitācijas uz hipergravitāciju.
Ierīces ar vestibulāro stimulāciju var izmantot arī, lai palīdzētu cilvēkiem ar vestibulārās sistēmas traucējumiem, ko var izraisīt bojājumi smadzeņu audzēju vai noteikta veida zāļu noņemšanas operācijas laikā, smadzeņu traumas vai citi cēloņi. Cilvēkiem ar vestibulāro deficītu bieži ir viena auss, kas darbojas labāk nekā otra, saka Timotijs E. Hulars , otolaringologs Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā Sentluisā. Būtu lietderīgi atrast veidu, kā tos līdzsvarot, piemēram, mēģinot līdzsvarot stereo skaļruņus.
Citi zinātnieki izstrādā implantējamas ierīces, kas var stimulēt vestibulāros nervus precīzāk nekā neinvazīvā galvaniskā stimulācija. Kad jūs uzliekat spilventiņus uz ādas, jūs varat radīt priekšstatu, ka galva ir noliekta, taču tas ir tik specifisks, cik vien iespējams, saka. Čārlijs Della Santina vestibulārā aparāta eksperts Džona Hopkinsa Medicīnas skolā. Bet, implantējot elektrodus aiz auss, pētnieki var stimulēt atsevišķus nervus un tādējādi nosūtīt precīzākus signālus smadzenēm. Mēs vēlamies izveidot vestibulāro implantu, kas darbojas kā kohleārais implants, lai aizstātu trūkstošo vestibulāro informāciju, saka Daniels Merfelds , zinātnieks no Masačūsetsas acu un ausu slimnīcas Bostonā, kurš arī izstrādā šādu ierīci.
Līdz šim gan Santina, gan Merfelds savus implantus ir testējušas tikai uz dzīvniekiem, taču viņi saka, ka tuvāko piecu līdz desmit gadu laikā varētu tikt izstrādāta versija, ko var pārbaudīt cilvēkiem.