211service.com
Paralizētas žurkas sper 1000 soļus, ko organizē dators
Tas ir dīvains skats: paralizēta žurka, kas staigā uz pakaļkājām precīzā ritmā, visu kontrolē ar datoru.
Paralizēta žurka sper soļus. To kontrolē dators, kas pievienots tā muguras smadzenēm.
Tas ir mazliet Frankenšteins, saka Greguārs Kurtīna , neirozinātnieks École Polytechnique Fédérale Lozannā, Šveicē, kurš vakar publicētajā rakstā Zinātnes tulkošanas medicīna apraksta savus centienus izmantot elektroniku, lai atjaunotu plūstošas, reālistiskas kustības paralizētiem dzīvniekiem.
Pētījums ir daļa no plašākiem centieniem palīdzēt paralizētiem cilvēkiem atkal staigāt, sasprindzinot muguras smadzenes ar elektriskiem impulsiem. Šie signāli var aizstāt komandas, kuras parasti sūta smadzenes, bet kuras tiek pārtrauktas, kad tiek ievainotas muguras smadzenes.
Šopavasar ārsti un pētnieki no Luisvilas universitātes un Kalifornijas universitātes Losandželosā sacīja četri vīrieši kuri gadiem ilgi bija bijuši paralizēti, spēja atgūt kāju, gurnu, potīšu un kāju pirkstu kustības un pat stāvēt, izmantojot implantētu ierīci, kas stimulēja viņu muguras smadzenes, ko sauc par epidurālo stimulāciju.
Lai gan sasniegtās kustības bija pieticīgas un neļāva vīriešiem staigāt pašiem, tehnoloģija ļāva viņiem vingrināt kājas, kas, šķiet, atjaunoja dažas kustības.
Līdz šim epidurālās stimulācijas ierobežojums ir tāds, ka elektriskie impulsi nerada sarežģītas, saskaņotas kustības. Arī cilvēku pārbaudēs stimulatori tiek kontrolēti manuāli. Šeit varētu iedarboties Kortīnas izstrādātā sistēma. Filmējot žurkas, kad tās staigāja, Šveices komanda ievadīja attēlus programmatūrai, kas ātri pielāgoja stimulācijas modeli, lai radītu sinhronizētas soļu kustības.
Šāda sistēma varētu palīdzēt cilvēkam staigāt ritmiski un saglabāt līdzsvaru. Jo labāk tas būs, jo labāk tas atbrīvos stimulējamo indivīdu, lai viņam nebūtu jāpieņem pastāvīgi lēmumi, saka V. Redžijs Edgertons , UCLA fiziologs, kurš ir pārbaudījis epidurālo stimulāciju pacientiem (skatiet sadaļu paralizēti vīrieša stāvi ar mugurkaula stimulācijas palīdzību).
Lai iegūtu rezultātus, Šveices zinātnieki pārgrieza muguras smadzenes pusducim žurku un pēc tam implantēja elastīgus elektrodus to muguras smadzeņu apakšējā daļā. Dzīvniekiem tika dota arī kāda veida zāles, kas pazīstamas kā serotonīna agonists, kuras, pēc Kortīnas teiktā, sagatavo muguras smadzenes sazināties ar kājām, kas pēc traumas ir izsmelta. Žurkas, balstoties uz siksnām, tika novietotas uz skrejceliņa vai uz skrejceļa ar šķēršļiem.
Šī ir pirmā slēgtā cikla vadības sistēma, kas patiešām var pielāgot kāju kustības reāllaikā, neskatoties uz paralīzi, saka Kurtīna. Katra no žurkām nostaigāja vismaz tūkstoš secīgus soļus un veiksmīgi pārvietojās pa grauzēju izmēra kāpnēm.
Viņa komanda nākamgad cer pārbaudīt savas idejas cilvēkā brīvprātīgā darbā. Ideja ir to izmantot rehabilitācijas telpā, Kortīna saka, atsaucoties uz pierādījumiem, ka muguras smadzeņu un kāju vingrošana var daļēji atjaunot pārtrauktos savienojumus ar smadzenēm.
Tomēr epidurālās stimulācijas tehnoloģija joprojām ir tālu no tā, lai ļautu paralizētiem cilvēkiem staigāt pašiem. Hanters Pekhems , Case Western Reserve universitātes bioinženieris, saka, ka pacienti vēlas kontrolēt savas kustības, kas nozīmē, ka šo sistēmu turpmākajām versijām ir jāpanāk līdzsvars starp automatizētajām rutīnām un lietotāja izvēlētajām kustībām.
Kurtīns saka, ka viņa grupa strādā pie smadzeņu un mašīnas saskarnes izstrādes, piemēram, smadzeņu motorajā garozā implantētu elektrodu, lai reģistrētu paredzētās kustības, kas galu galā ļautu pacientiem kontrolēt mugurkaula stimulatoru un kāju kustības, izmantojot pašas domas.