cs.3b-international.com
Krok vpred pro dotykové citlivé protetické koncetiny
Schopnost drzet a premístovat objekty závisí na smyslových signálech posílaných z ruky do mozku, schopnosti, které postrádají amputace soucasnými protetickými koncetinami. Ale nový výzkum z Chicagské univerzity muze jednoho dne vést k dotykum citlivým protetickým koncetinám, které prímo komunikují s mozkem.
Vedci, vedeni Slimanem Bensmaiem, odborným asistentem na katedre organické biologie a anatomie na Chicagské univerzite, verí, ze jejich výzkum by mohl pomoci zvýsit jak obratnost, tak funkci robotických koncetin.
Prostrednictvím experimentu s opicemi on a jeho tým urcili vzory neurální aktivity, které se vyskytují, kdyz zvírata manipulují s objekty, a poté umele umele úspesne obnovují tyto vzory.
"Chcete-li obnovit funkci senzorického motoru na rameno," ríká Bensmaia, "nemusíte pouze vymenovat signály motoru, které mozog posle k rameni, aby je pohyboval, ale musíte také vymenit senzorické signály, které rameno posle zpet do mozku. "
On a jeho tým verí, ze pomocí toho, co vedí "o tom, jak mozog neporuseného organismu zpracovává smyslovou informaci," pak se mohou pokusit reprodukovat tyto vzorce nervové aktivity stimulací mozku.
Výzkum od Bensmaie a kolegu je soucástí projektu DARPA, nazvaného Revolucní protetika. Cílem projektu je vytvorit umelou horní koncetinu, která zajistí prirozenou motorickou kontrolu a pocit u pacientu s amputací.
Výsledky jejich výzkumu byly publikovány v casopise Sborník z Národní akademie ved.
Stejné vnímání umelých a skutecných podnetu
Jedna sada experimentu pracovala s místem, kde se dotkla kuze. Výzkumníci vycvicili opice, aby správne identifikovali ruzné styly dotyku s prsty.
Zjistení vedcu nám prinásí blizsí dotykové citlivé umelé koncetiny, které mohou komunikovat senzorickou informaci amputé prostrednictvím rozhraní s mozkem. Zápocet: PNAS, 2013.
Dále vedci pripojili elektrody k oblastem mozek opic, které korelovaly s kazdým prstem. Ale tentokrát, nez aby se dotýkali rukou, vedci poslali elektrické pulsy do specifických oblastí mozku.
Tým zjistil, ze opice reagovaly na umelou stimulaci stejným zpusobem jako na fyzický dotek.
V dalsí sérii experimentu pracovali výzkumníci s pocity tlaku vytvárením algoritmu, který vytvoril elektrický proud, který vyvolal pocit tlaku.
A opet v tomto prípade byla reakce opic stejná jak pro umelé, tak pro pravé podnety.
V poslední sérii experimentu se Bensmaia a jeho tým podívali na to, co nazývají "kontaktními událostmi", coz je doba, kdy se ruka poprvé dotkne nebo nechá jít na objekt.
Oni ríkají, ze tento okamzik vytvárí v mozku prasknutí a opetovne byli vedci schopni umele vytváret tyto výbuchy v mozku elektrickou stimulací.
Budoucnost protetických koncetin
V dusledku techto experimentu Bensmaia a jeho kolegové ríkají, ze vytvorili soubor instrukcí, které by mohly být pouzity s robotickým protézovým ramenem, které by mohly dát smyslové zpetné vazbe do mozku prostrednictvím "neurálního rozhraní".
Tato zpetná vazba, tvrdí Bensmaia, by mohla znamenat, ze tento druh zarízení muze být mnohem blizsí k podstupování testu v klinických studiích u cloveka.
"Algoritmy pro desifrování signálu motoru prisli pomerne daleko, kde nyní muzete ovládat zbrane se sedmi stupni volnosti," ríká Bensmaia. "Je to velmi sofistikované."
Nicméne ríká, ze je treba jeste pracovat:
"Ale myslím, ze existuje silná argumentace, ze nebudou klinicky zivotaschopná, dokud nebude smyslová zpetná vazba zaclenena. Kdyz to bude, funkcnost techto koncetin se podstatne zvýsí."
Ackoli amputé budou muset cekat, az se tyto citlivé dotykové koncetiny dostaví, doslo v posledních letech k novému vývoji ve svete protetických koncetin, jako jsou myslenka-rízené robotické zbrane.
Kdo je tvuj táta? Je cas na regulaci dárce spermií?
Existuje debata, která se tento týden znovu objevila v otázce, zda by melo být dárcovství spermií regulováno vládou. Ve skutecnosti se v nedávné zpráve uvádí, ze jediný dárce spermií muze mít napríklad alespon 150 detí. Tyto typy odhalení také vyvolávají obavy, ze deti ze stejného dárce by se mohly podelit o nemoci zpusobující geny, které se mohou sírit celkovou populací.
Tkán syntetických nádoru pomáhá modelovat biologii rakoviny
Bunky naseho tela zijí v mokrých, vlhkých stanovistích s tvary a strukturami, které se v laboratori tezko replikují. Nyní nová studie ukazuje, jak pomocí biologických hydrogelu mohou biologové rychle vytváret témer reálná mikrovlnná prostredí tkání, aby zjistily, jak nádory rostou a chovají se. Nový materiál umozní biologum pozorovat, jak nádorové bunky rostou a chovají se ve 3D mikroprostredí, které je témer jako skutecná tkán.
