Pesquisadores mostram como os computadores podem um dia ignorar a medula espinhal

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Se eu lhe dissesse que um dia os computadores permitirão que as pessoas paralisadas voltem a andar, você acredita em mim? Bem, se o sucesso dos pesquisadores japoneses na semana passada é alguma indicação, a capacidade de controlar o corpo humano com um computador não está muito distante.

Em 14 de agosto, Yukio Nishimura, professor associado do Instituto Nacional de Ciências Fisiológicas (NIPS), emitiu um comunicado de imprensa dizendo que a equipe de pesquisa criou com sucesso uma conexão artificial entre o cérebro e as pernas de um sujeito de teste.

De acordo com o comunicado de imprensa, a equipe aproveitou essencialmente o sinal do cérebro Conectando seu cérebro e corpo - o futuro dos computadores implantadosCom a tendência atual de inovação e avanço técnico, agora é um bom momento para explorar o estado da arte nas tecnologias computador-humano. consulte Mais informação para o movimento do braço, de modo que sempre que o paciente moveu o braço durante a atividade de caminhar, a interface do computador usava esse sinal para controlar um estimulador magnético que dirigia o "centro de locomoção da coluna vertebral", permitindo a perna inteira movimento.

Embora o sujeito testado estivesse “neurologicamente intacto”, eles foram solicitados a manter as pernas relaxadas. Sempre que o desvio do computador era desativado, as pernas do sujeito permaneciam estacionárias. Quando o desvio era ativado, as pernas se moviam de acordo com o movimento dos braços do sujeito.

Controlando o corpo com computadores

O objetivo do projeto era ajudar pacientes com distúrbios da marcha devido a lesão medular. Tais lesões podem resultar em interrupção parcial ou total dos sinais entre o cérebro e o "centro de locomoção espinhal" que controla o movimento das pernas.

Essa interrupção pode causar uma marcha não natural ou a total incapacidade de controlar as pernas.

Segundo os pesquisadores, o centro de locomoção na coluna vertebral controla movimentos regulares, como caminhar ou nadar. O objetivo da pesquisa foi tentar estimular o centro de locomoção de maneira não invasiva com um instrumento magnético. estimulador, para permitir o controle das pernas e a velocidade de caminhada sem a necessidade de envolvimento direto da cérebro.

Nishimura explicou que, embora o desvio bem-sucedido possa ajudar a permitir movimentos onde, de outra forma, era quase impossível caminhar, há limitações. Os pacientes podem controlar apenas o movimento e a velocidade do tipo robótico, mas sem girar, mudar de lado ou outros movimentos mais complexos das pernas.

Esperamos que essa tecnologia compense a função dos caminhos interrompidos enviando um código intencionalmente codificado. comando ao centro locomotor da coluna vertebral preservada e recuperar a caminhada controlada voluntariamente em indivíduos com paraplegia. No entanto, o grande desafio que essa tecnologia não os ajuda a desviar dos obstáculos e a manter a postura. Estamos trabalhando cuidadosamente para a aplicação clínica em um futuro próximo.

Testando o desvio locomotivo

O teste do desvio da medula espinhal auxiliado por computador envolveu "bater" no sinal para os braços do cérebro e, em seguida, habilitar o centro locomotor da coluna sempre que o “desvio” for girado em.

No experimento, os pesquisadores amarraram um sujeito ao aparelho magnético e pediram que ele mantivesse as pernas completamente relaxadas. O sujeito foi instruído a balançar os braços como se estivesse andando. Os pesquisadores desligaram o desvio e notaram que as pernas dos sujeitos não se mexiam. Então eles habilitaram o desvio e as pernas do sujeito começaram a se mover no mesmo ritmo do movimento do braço.

No vídeo divulgado pelos Institutos Nacionais de Ciências Naturais, você pode assistir como pesquisadores depois abaixou o assunto no chão, onde começou a avançar até que finalmente chutou uma bola de futebol bola.

Ignorando a medula espinhal

Esse tipo de pesquisa vem sendo realizado há algum tempo, com marcos de sucesso ao longo do caminho. Por exemplo, em 2011, sete anos após um acidente de moto o deixou paralisado, pesquisadores da Universidade de Pittsburgh ajudaram Tim Hemmes, 30 anos, controla o movimento de um braço robótico usando uma grade de eletrocorticografia (EcoG) colocada na superfície de Hemmes ' cérebro.

Esse sucesso, e outros semelhantes no campo, provaram que sinais cerebrais Programar as batidas binaurais do cérebro com GnauralTodo fã de música sabe que uma boa música pode mudar seu humor, mas é possível que os sons realmente alterem suas ondas cerebrais? Os que acreditam em batidas binaurais pensam assim. Eles alegam esses sons, quando ouvidos ... consulte Mais informação pode ser interceptado e interpretado para controlar dispositivos externos Controle o seu PC com Windows usando o seu rosto com eViaCam consulte Mais informação .

Em 2012, pesquisadores da Northwestern University foram capazes de usar tecnologia similar de "cérebro-máquina" para contornar a medula espinhal, da mesma forma que os pesquisadores japoneses conseguiram na semana passada. Lee E. Miller, professor de neurociência da Northwestern University, explicou a pesquisa da Northwestern da seguinte forma:

Estamos ouvindo os sinais elétricos naturais do cérebro que dizem ao braço e à mão como se mover e enviando esses sinais diretamente para os músculos.

Em seus experimentos, os pesquisadores do Noroeste registraram os sinais do cérebro e dos músculos em macacos quando os macacos agarraram e levantaram uma bola. Os pesquisadores então desenvolveram um algoritmo para que eles pudessem decodificar sinais cerebrais e identificar quando o sujeito desejava realizar essas mesmas ações posteriormente.

Os pesquisadores usaram um anestésico local para paralisar o braço do macaco no cotovelo e, em seguida, usaram uma neuroprótese para controlar os músculos das mãos sempre que o padrão de "movimento das mãos" for reconhecido no cérebro do macaco leituras. Com a nova configuração - ou seja, o computador contornando a medula espinhal - os macacos foram capazes de agarrar e levantar a bola quase tão facilmente quanto quando a mão não estava paralisada.

O professor Miller previu exatamente aonde sua pesquisa levaria no futuro próximo:

Um dia, essa conexão do cérebro com os músculos pode ser usada para ajudar os pacientes paralisados ​​devido a lesão medular a realizar atividades da vida diária e alcançar maior independência.

Os pesquisadores japoneses provaram isso na semana passada e abriram o caminho para o uso futuro de computadores e análise de ondas cerebrais Os 8 melhores aplicativos de batidas binaurais para AndroidAqui estão os melhores aplicativos de batidas binaurais para Android. Esses tons ajudam você a se concentrar, relaxar, tornar-se mais criativo e muito mais. consulte Mais informação para superar problemas físicos associados à lesão medular.

Onde você vê a ciência das interfaces cérebro-máquina? Os computadores implantados um dia permitirão que os paralisados ​​tenham uma vida normal novamente? Compartilhe seus pensamentos na seção de comentários abaixo.

Créditos da imagem: Espinha dorsal Via Shutterstock