Si Nathan Copeland, isang 28 taong gulang na lalaki na hindi makaramdam o makalipat sa kanyang mas mababang mga armas at binti pagkatapos ng isang aksidente sa kotse, ay nabawi ang pandamdam ng pagpindot sa pamamagitan ng robotic arm na kontrol niya sa kanyang utak.

Ang pag-opera ni Copeland, na kinasasangkutan ng pagtatanim ng apat na maliliit na microelectrode arrays bawat kalahati ng laki ng isang pindutan ng shirt sa kanyang utak, ay unang medikal.

Ang mga implants ay nakakonekta sa Brain Computer Interface (BCI), na binuo ng mga mananaliksik sa University of Pittsburgh. Inilalarawan ng koponan ang mga resulta sa Science Translational Medicine.

"Ang pinakamahalagang resulta sa pag-aaral na ito ay ang microstimulation ng sensory cortex ay maaaring makakuha ng natural sensation sa halip na pangingitngit," sabi ng coauthor ng pag-aaral na si Andrew B. Schwartz, propesor ng neurobiology at upuan sa system neuroscience. "Ang pagpapasigla na ito ay ligtas, at ang pinupukaw na mga sensasyon ay matatag sa paglipas ng mga buwan.

{youtube}L1bO-29FhMU{/youtube}

"Mayroon pa ring maraming pananaliksik na kailangang maisagawa upang mas mahusay na maunawaan ang mga pattern ng pagpapasigla na kinakailangan upang matulungan ang mga pasyente na gumawa ng mas mahusay na paggalaw."

Hindi ito ang unang pagtatangka ng koponan sa isang BCI. Apat na taon na ang nakalilipas, nag-aaral ng coauthor na si Jennifer Collinger, katulong na propesor sa pisikal na medisina at rehabilitasyon, at siyentipikong pananaliksik para sa VA Pittsburgh Healthcare System, at nagpakita ang team ng isang BCI na tumulong kay Jan Scheuermann, na may quadriplegia na dulot ng sakit na degeneratibo. Ang video ng Scheuermann na nagpapakain sa sarili ng tsokolate gamit ang robot na kinokontrol ng isip ay nakita sa buong mundo. Bago iyon, si Tim Hemmes, paralisado sa isang aksidente sa motorsiklo, Naabot na upang hawakan ang mga kamay sa kanyang kasintahan.

Ngunit ang paraan na ang aming mga kamay ay natural na lumilipat at nakikipag-ugnayan sa kapaligiran sa paligid sa amin ay dahil sa higit pa sa pag-iisip at paggalaw ng tamang mga kalamnan. Nakakaalam kami sa pagkakaiba sa pagitan ng isang piraso ng keyk at isang soda ay maaaring hawakan, na pinipili ang cake mas malumanay kaysa sa lata. Ang patuloy na feedback na natanggap namin mula sa pakiramdam ng pagpindot ay higit sa lahat ang kahalagahan ng sinasabi nito sa utak kung saan dapat ilipat at kung magkano.

Para sa pinuno ng pag-aaral na si Robert Gaunt, katulong na propesor ng pisikal na medisina at rehabilitasyon, iyon ang susunod na hakbang para sa BCI.

Bilang Gaunt at kasamahan ay naghahanap para sa tamang kandidato, sila ay binuo at pinuhin ang kanilang sistema tulad na input mula sa robotic braso ay nakukuha sa pamamagitan ng isang microelectrode array implanted sa utak kung saan ang mga neurons na kontrol kamay kilusan at touch ay matatagpuan. Ang microelectrode array at ang control system nito, na binuo ng Blackrock Microsystems, kasama ang robotic arm, na itinayo ng Applied Physics Lab ng Johns Hopkins University, ay bumubuo ng lahat ng mga piraso ng palaisipan.

Ang kuwento ni Copeland

Sa taglamig ng 2004, si Copeland, na 18 noong panahong iyon, ay nagmamaneho sa gabi sa tag-ulan kapag siya ay nasa isang aksidente sa sasakyan na pumutok sa leeg at nasugatan ang kanyang utak ng talim ng spinal cord, na nag-iwan sa kanya ng quadriplegia mula sa itaas na dibdib.

Matapos ang aksidente, nagpatala siya sa isang rehistrasyon ng mga pasyente na gustong sumali sa mga klinikal na pagsubok. Halos isang dekada mamaya, ang koponan ng pananaliksik ay nagtanong kung interesado siya sa pakikilahok sa pag-aaral na pang-eksperimentong.

Matapos niyang makapasa sa mga pagsusulit sa screening, si Copeland ay gulong sa operating room noong nakaraang tagsibol. Ginamit ang mga teknik sa pagmamanipula upang kilalanin ang eksaktong mga rehiyon sa utak ng Copeland na nararapat sa mga damdamin sa bawat isa sa kanyang mga daliri at sa kanyang palad.

"Pakiramdam ko ay halos bawat daliri-ito ay isang talagang kakatuwa pang-amoy," sabi ni Copeland tungkol sa isang buwan pagkatapos ng operasyon. "Minsan nararamdaman ito ng elektrisidad at kung minsan ang presyon nito, ngunit para sa karamihan, maaari kong sabihin sa karamihan ng mga daliri na may tiyak na katumpakan. Nararamdaman na ang aking mga daliri ay hinawakan o itinulak. "

Sa oras na ito, maaaring makaramdam ang Copeland at makilala ang kasidhian nito sa ilang antas, bagaman hindi niya matukoy kung ang isang bagay ay mainit o malamig, paliwanag ng co-investigator ng pag-aaral at neurosurgeon na si Elizabeth Tyler-Kabara.

Sinasabi ni Gaunt na ang lahat ng bagay tungkol sa trabaho ay sinadya upang magamit ang likas na, mga umiiral na kakayahan ng utak upang mabalik ang mga tao kung ano ang nawala ngunit hindi nakalimutan.

"Ang pangwakas na layunin ay upang lumikha ng isang sistema na gumagalaw at nararamdaman tulad ng likas na bisig," sabi ni Gaunt. "Mayroon kaming isang mahabang paraan upang pumunta upang makarating doon, ngunit ito ay isang mahusay na pagsisimula."

Ang Defense Advanced Research Projects Ang Revolutionizing Prosthetics na programa ng Agency ay nagbigay ng karamihan sa pagpopondo.

Source: University of Pittsburgh

Mga Kaugnay na Libro:

at InnerSelf Market at Amazon