Interfețele creier-mașină oferă speranță pentru leziuni cerebrale, vedere
Un domeniu emergent, descrie eforturile de a folosi ceea ce se știe despre modul în care creierul procesează și împachetează informații pentru a dezvolta mașini sau dispozitive care să ajute oamenii să-și recapete funcția după leziuni sau boli.
Gândiți-vă: creierul dvs. singur poate controla cursorul unui computer.
Nu este atât de sci-fi pe cât pare. La Neuroscience 2010 din San Diego săptămâna aceasta, la reuniunea anuală a Society for Neuroscience, cercetătorii au raportat despre modul în care interfețele creier-mașină permit controlul creierului cursorilor, accelerarea recuperării controlului mâinilor la pacienții cu AVC și oferă speranță pentru restabilirea vederii după afectarea retinei.
În doar 6 minute, participanții la un studiu au învățat cum să mute un cursor de ecran doar cu gândurile lor, a spus Anna Rose Childress, dr., Cercetător la Facultatea de Medicină a Universității din Pennsylvania.
Iată cum: Participanții se aflau într-un scaner RMN funcțional, care înregistrează fluxul de sânge în regiunile creierului care sunt active. Alte cercetări au sugerat că, atunci când oamenilor li se oferă feedback despre aceste semnale ale creierului, aceștia pot câștiga controlul asupra lor.
În timp ce participanții se aflau în scaner, computerele au învățat să detecteze două tipare cerebrale expuse de voluntari. Într-una, participanții au fost rugați să se gândească la lovirea unei mingi de tenis, iar în cealaltă să-și imagineze mutarea dintr-o cameră în alta.
Apoi, au repetat modelele de gândire și au mutat un cursor de ecran legat de activitatea creierului lor.
„Fiecare gând este legat de activitatea dintr-o anumită parte a creierului”, a spus Childress. Mingea de tenis a reprezentat activitate repetitivă a brațului, iar deplasarea dintr-o cameră în alta a reprezentat o navigație spațială.
Toți cei 14 subiecți, după scurtul antrenament, au reușit să miște cursorul cu gândurile lor.
În alte cercetări, o combinație de stimulare a creierului și terapie fizică a accelerat recuperarea controlului mâinilor la pacienții cu AVC, a declarat Satoko Koganemaru, MD, Ph.D., cercetător la Universitatea Kyoto din Japonia.
Accidentul vascular cerebral are ca rezultat o creștere anormală a tensiunii musculare plus slăbiciunea musculară, a spus ea.
Ea a administrat stimulare magnetică transcraniană, o tehnică neinvazivă folosită uneori pentru tratarea depresiei, la 9 pacienți cu AVC. A fost aplicat peste partea creierului care a fost afectată de accident vascular cerebral, în zona legată de controlul motor.
Pacienții au făcut, de asemenea, „practică motorie”, contractând și eliberând mușchii degetelor și încheieturilor.
Terapia combinată a continuat de două ori pe săptămână timp de 6 săptămâni.
Koganemaru a arătat un videoclip al unui pacient. „Am descoperit că pacientul poate muta încheietura mâinii și mâna într-o gamă mai largă”, a spus ea. Pacienta a avut și o aderență mai puternică, a spus ea.
Trei luni mai târziu, îmbunătățirile au fost menținute. De ce? „Prin practică și stimularea creierului, creierul se adaptează”, a spus Koganemaru, „făcând un control mai bun al mușchiului”.
Pentru persoanele care suferă de boli degenerative ale retinei, o nouă retină artificială pare că poate restabili vederea mai normală decât dispozitivele protetice existente la nivelul retinei, a declarat Sheila Nirenberg, Ph.D., cercetător la Colegiul Medical Weill Cornell din New York.
„Nimic apropiat de viziunea normală nu a fost posibil”, a spus ea. Alte dispozitive s-au concentrat pe creșterea numărului de celule care sunt reactivate în retina deteriorată, a spus ea. Noul dispozitiv merge dincolo de asta. „Am dezvoltat o proteză retiniană care încorporează codul neuronal al retinei.”
Nirenberg a spus că nu este suficient să stimulăm pur și simplu celulele, ci este crucial să le stimulăm cu codul corect - codul pe care retina îl trimite la creier care transformă imaginile în semnale pe care creierul le poate înțelege.
În noul dispozitiv, un codificator preia imaginea și o convertește într-un cod utilizat de celulele ganglionare, care primesc informațiile vizuale din exterior. Apoi, un traductor are „focul” celulelor ganglionare conform codului. Rezultatul este o imagine mai naturală, nu doar percepția petelor și a marginilor.
Nirenberg a declarat că noul dispozitiv a reconstruit fețe, peisaje și chiar hârtie de ziar.
„Crește performanța sistemului până la niveluri aproape normale”, a spus ea. Până acum, sistemul a fost testat doar la animale, dar Nirenberg planifică în curând studii la om.
Sursa: Society for Neuroscience
