Brain Implant Helpt Verlamd Man

Brain Implant Helps Paralysed Man

Baanbrekende neurale bypass maakt chip in de hersenen signalen naar de spieren te sturen in de pols en de vingers, waardoor het mogelijk is om een ​​kaart te vegen en te spelen Guitar Hero


Powered by Guardian.co.ukDit artikel getiteld “Brain implantaat helpt verlamde man weer gedeeltelijke controle over zijn hand” werd geschreven door Ian Sample Science editor, voor theguardian.com op woensdag 13 april 2016 17.00 GMT

Een 24-jarige man die werd zes jaar geleden verlamd bij een ongeluk heeft weer wat controle over zijn hand met behulp van een implantaat dat signalen stuurt vanuit zijn hersenen direct naar de spieren die zijn pols en vingers bewegen.

Bekend als een neuraal bypass, het implantaat laat Ian Burkhart om een ​​credit card swipe, spelen de video game, Gitaar Held, en uit te voeren acties, zoals het oppakken van een fles en het gieten van de inhoud, met een telefoon aan zijn oor, en roeren een kopje. Hij is de eerste persoon om te profiteren van de technologie.

Burkhart, van Dublin, Ohio, was op een strand vakantie aan het eind van zijn eerste jaar op de universiteit te vieren, toen hij in een golf die hem gedumpt op een verborgen zandbank gedoken. Hij was 19, zeer onafhankelijke, en had nog nooit van mening dat een dergelijk ongeval hem zouden neerslaan.

De kracht van de impact brak nek Burkhart bij de C5 niveau. Hij kon nog steeds zijn armen bewegen enigszins, maar zijn handen en benen waren nutteloos. Vrienden trok hem uit het water en sloeg alarm. Toevallig, een off-duty brandweerman was op het strand en riep paramedici.

Burkhart had therapie voor de schade met een team van artsen aan de Ohio State University. Vanaf het begin, hij was hoopvol dat de vooruitgang in de medische technologie zou zijn kwaliteit van leven te verbeteren. Hij vertelde het team dat hij geïnteresseerd is in onderzoek en bereid zijn om deel te nemen aan proeven van nieuwe technologieën was.

De Ohio onderzoekers lieten hun handen op een neuraal bypass ontwikkeld door een liefdadigheidsinstelling genaamd Battelle en bood Burkhart de kans om het implantaat aangebracht hebben. "Dat was de vraag miljoen dollar: wil je hersenchirurgie of iets dat je niet hebben kunnen profiteren. Er zijn heel wat risico's,"Zei Burkhart. "Het was zeker iets wat ik moest overwegen al geruime tijd. Maar na een ontmoeting met het hele team en iedereen die betrokken is, Ik wist dat ik in goede handen. "

Hij ging verder en chirurgen naar behoren voorzien van een kleine computer chip in de motorische cortex van zijn hersenen. Hier, de chip opgenomen elektrische signalen van het gedeelte van de motorische cortex handbewegingen controleert.

Een kleine chip in de motorische cortex van de hersenen pikt elektrische signalen die handbeweging controle.
Een speciaal gemaakt mouw aan de onderarm ontvangt signalen van een kleine chip in de motorische cortex van de hersenen dat de handbeweging in staat stelt. Foto: Ohio State University Medical Center Wexner / Batelle

De fuzz hersenactiviteit wordt toegevoerd aan een computer en omgezet in elektrische impulsen die de gewonde ruggenmerg omzeilen en aansluit op een huls die Burkhart draagt ​​op zijn onderarm. Vanaf daar, 130 elektroden zenden de pulsen door de huid naar de spieren eronder, waar ze de controle pols en zelfs aparte vingerbewegingen. De patronen van de signalen zijn afgestemd op de bewegingen Burkhart denkt over het maken van de productie van.

Hij nam de tijd om te leren hoe het apparaat te gebruiken. Over 15 maanden, Burkhart bracht tot drie sessies per week te leren hoe hij zijn handbewegingen beheersen.

"Aanvankelijk hadden we een korte sessie te doen en ik zou mentaal vermoeid en uitgeput voelen, alsof ik in een zes of zeven uur examen geweest. Voor 19 jaar van mijn leven heb ik het voor lief: Ik denk en mijn vingers bewegen. Maar met meer praktijk werd het veel gemakkelijker. Het is een tweede natuur. "

"De eerste keer dat ik verhuisde mijn hand, Ik had dat sprankje hoop te weten dat dit iets is dat werkt, Ik in staat om mijn hand weer zal kunnen gebruiken. Direct, het is slechts in een klinische setting, maar met genoeg mensen werken aan het, en genoeg aandacht, het kan iets wat ik kan buiten het ziekenhuis te gebruiken, bij mij thuis en buiten mijn huis, en echt het verbeteren van de kwaliteit van mijn leven,"Zei hij.

Burkhart uitgevoerd de eerste bewegingen met behulp van gedachten alleen in 2014, maar is sindsdien meer geleerd complexe acties en meer controle over zijn hand en vingers. Details van de laatste resultaten zijn gepubliceerd in Natuur.

Speciale software is in staat om Burkhart gedachten te decoderen en omzetten in elektrische signalen in zijn hand, het omzeilen van de beschadigde zenuwen in zijn rug

"Het was een geweldig moment voor het team,"Zei Ali Rezai, een neurochirurg aan de Ohio State's Wexner Medical Center, herinnerend aan Burkhart's eerste handbewegingen. Maar op het moment, zijn controle toegestaan ​​voor slechts basisbewegingen. "Een paar seconden na de verwondering, we zeiden OK, we hebben veel meer werk te doen. "De set-team te werken aan het draaien van de ruwe bewegingen in nauwkeurige, nuttige acties.

Chad Button, die bijgedragen aan het ontstaan ​​van het apparaat, zei de studie was de eerste keer dat een persoon die leven met een verlamming had herwonnen beweging met behulp van signalen die zijn opgenomen vanuit de hersenen. "We denken dat dit een belangrijk resultaat als we proberen en de weg vrijmaken voor andere patiënten in de toekomst, niet alleen mensen met een letsel aan de ruggengraat, maar ook die een beroerte hebben ervaren, en mogelijk zelfs traumatisch hersenletsel,"Zei hij.

"We waren niet zeker of dit mogelijk zou zijn,"Knop toegevoegd. "Niet alleen konden we die signalen in de hersenen te ontcijferen en hen individueel vingerbewegingen, maar we waren in staat om deze signalen te koppelen aan de spieren Ian's en laat dat soort beweging te worden herwonnen. Dit is belangrijk voor dagelijkse activiteiten, zoals voeden, en met de patiënt in staat zijn om zich te kleden. "

De onderzoekers kijken nu naar een groot aantal verbeteringen die het systeem draagbaar en kunnen worden gebruikt buiten het ziekenhuis moet ervoor. Hersensignalen opgepikt door het implantaat zou kunnen worden draadloos verzonden naar de computer voor verwerking, en verder naar de onderarm voering om de spieren te stimuleren. Een andere verbetering meer elektroden kon zien toegevoegd aan de hersenen chip, dus subtielere signalen worden gedetecteerd en doorgegeven aan de spieren van de patiënt.

"Tien jaar geleden konden we niet doen. Stel je voor wat we kunnen doen in een andere 10 ", aldus Rezai.

Nick Annetta, elektrotechnisch ingenieur van het team, zei dat het team werkte aan het systeem kleiner en bruikbaar te maken voor een breder scala van patiënten. 'Dit kan worden toegepast op andere motorische stoornissen, niet alleen ruggenmergletsels,"Zei hij. "We denken dat dit nog maar het begin."

Grafisch

guardian.co.uk © Guardian News & Media Limited 2010

Gerelateerde artikelen