Opice ovládá pohyby koncetiny "avatar" pomocí své mysli

Ve filmu Avatar, lidé ovládají tela lidského hybridního druhu nazvaného Na'vi s jejich myslí. Nyní vedci z Harvardské lékarské skoly v Bostonu, MA, provedli podobnou techniku ??u opic - pomocí neurálních prístroju, které umoznovaly varovnou opici ovládat mysl jednoho, který byl docasne ochrnutý.

Výzkumný tým, vcetne Ziv Williams z neurochirurgického oddelení na Harvardské lékarské fakulte, ríká, ze zjistení poskytují dukaz o tom, ze takové strategie by mohly být vyuzity pri rehabilitaci paralyzovaných pacientu.

Výzkum byl nedávno zverejnen v casopise Prírodní komunikace.

Podle vysetrovatelu predchozí výzkum ukázal, ze neurony v mnoha cástech mozku jsou schopné ovládat externí zarízení, jako je napríklad kurzor na obrazovce pocítace. Tato prímá komunikace je známá jako rozhraní mozku-stroj (BMI).

Vedci tvrdí, ze nedávné studie dokonce ukázaly, ze pouzití BMI muze potenciálne rídit robotické koncetiny.

V roce 2012, Zdravotní novinky dnes o studii, která podrobne popisuje, jak paralyzovaná zena dokázala s jejími myslenkami ovládat robotickou protetickou ruku.

Výzkumný tým vsak poznamenává, ze ackoli tyto poznatky jsou dulezitým krokem vpred v rízení motoru, dalsím dulezitým cílem bylo zjistit, jak muze být paralyzovaný jedinec schopen ovládat pohyb vlastních koncetin.

Autori studie vsak tvrdí, ze problémy s tímto cílem dosáhly.

"Na rozdíl od ovládání externích zarízení je zjevným problémem pri dosahování kontroly pohybu koncetin, ze výstup motorického systému - napríklad kortikospinální trakt a jeho pridruzené aferenty - není obecne výslovne znám," vysvetlují.

"Presná kombinace postupných agonistických a antagonistických svalových kontrakcí, které se prirozene pouzívají k produkci pohybu koncetin k ruzným cílum ve vesmíru, je obtízné explicitne zjistit nebo reprodukovat."

Vedci vsak tvrdí, ze se zamerují na resení techto problému tím, ze se zamerí na specifické cílové pohyby, místo aby zasahovali do pohybové trajektorie.

Avatar opice rízený prostrednictvím predem zaznamenané neurální aktivity

Pro studium pouzil výzkumný tým dve opice makaku Rhesus ve veku od 6 do 8 let.

Jedna opice byla sedána a pouzita jako "avatar", zatímco druhá byla pouzita jako "mistr" opice. Oba opice se strídaly bud jako avatar, nebo mistr behem ruzných zasedání.

Výzkumníci implantovali cip do mozku hlavního opice, který sledoval aktivitu az 100 neuronu.

Avatar opice mel az 36 elektrod, které byly implantovány do jeho míchy. Byly provedeny testy, které urcily, jak ruzné kombinace elektrod ovlivnily pohyb opic.

Fyzické pohyby hlavní opice byly spárovány se vzory elektrické aktivity, která se odehrávala v neuronech.

Obe opice byly poté navzájem propojeny a hlavní opice vyslala signály pohybu k míchu a svalum opicky.

"Opicka, která fungovala jako mistr, byla zodpovedná za ovládání pohybu na základe kortikálne zaznamenávaných neurálních cinností a druhá sedated opice fungovala jako avatar a byla zodpovedná za vytvárení pohybu zalozeného na distální míchce a / nebo svalové stimulaci," vysvetlují vedci.

Avatar opice drzel joystick, zatímco hlavní opice premýslela o smerování kurzor prezentovaného na obrazovce.

"Kdyby [opicí] opice premýslela o tom, ze by jejich ruku smerovala vzhuru, byla by mícha [avatar] stimulována, aby vyvolala pohyb koncetiny na stejné pozici vzhuru," vysvetlil Williams Zdravotní novinky dnes.

Po provedení série experimentu vedci zjistili, ze hlavní opice dokázala presne kontrolovat pohyb pazí opice v 80 az 90% testu.

V komentári k nálezum výzkum uvádí:

"Ukazujeme, ze jak dekódované aktivity populací premotoru, tak adaptivní odpovedi mohou být po krátkém tréninku pouzity k tomu, aby efektivne smerovaly koncetinu avataru na odlisné cíle, které se na obrazovce mení."

Potenciální lécba paralýzy

Podle Nadace Christophera a Dany Reeve je v USA priblizne 6 milionu lidí zijících s paralýzou - coz odpovídá 1 z 50 lidí.

Vysetrovatelé dospeli k záveru, ze doufají, ze jejich zjistení povedou k prístupum, které umoznují rychlejsí obnovu a obnovu pohybu koncetiny u pacientu s paralýzou.

Rekl Williams Zdravotní novinky dnes:

"V budoucnu muze být mozné implantovat mikrochip do mozku a dalsí mikrocip do míchy pod místem poranení a pak je pripojit pomocí minipocítace, aby se vytvoril funkcní bypass z mozku na páter které mohou znovu vyvolat vlastní paralyzovanou koncetinu. "

Rekl nám, ze výzkumný tým plánuje vytvorit podobný nervový proces, který byl pouzit v této studii, ale ten, který bude schopen "provést pohyby v mnohem jemnejsím rozlisení a ve 3D prostoru."

"Nakonec je nasí nadejí zahájit prevedení nekteré z techto prací na klinické pouzití," dodal.

Zdravotní novinky dnes nedávno zverejnená studie, která popisuje první umelou ruku, která umocnila senzorický efekt, který umoznil, aby se amputovaný pocit "cítil".

Bakterie strev: proc lidé nemají rozdílnost ve srovnání s lidmi?

Vedecké a lékarské komunity stále casteji objevují význam mikrobiomu - spolecenství mikroorganismu, které se nacházejí v nasem tele. Ale nová studie zjistila, ze ve srovnání s nasimi nejblizsími príbuznými - africkými opicemi - lidé mají podstatne méne ruznorodé strevní bakterie, coz naznacuje mozné dusledky pro lidské zdraví.

(Health)

Boruvky a jahody mohou snízit riziko srdecního záchvatu zen

Nová americká studie naznacuje, ze zeny mohou snízit riziko srdecního záchvatu az o tretinu jíst tremi nebo více porcemi boruvek a jahod týdne, coz je pravdepodobné duvodem, protoze tyto potraviny jsou vysoké ve tríde stravovacích flavonoidu známých jako antokyaniny. Vedci písou o svých zjisteních v on-line císle casopisu Circulation American Heart Association dne 15. ledna.

(Health)