https://bodybydarwin.com
Slider Image

Seade loeb aju tegevust, et aidata lukustatud inimestel suhelda

2020

Inimestel, kellel on harvaesinev haigus, mida nimetatakse täielikuks lukustatud sündroomiks, võib lõpuks olla link välismaailmaga. Lugedes täiesti halvatud inimeste ajutegevust uuel viisil, võisid teadlased öelda, kas katsealused mõtlesid vastusele küsimusele jah või ei. Tulemused avaldati teisipäeval ajakirjas PLOS Biology .

Neli täieliku lukustatud sündroomiga inimest kasutasid uut tehnoloogiat, et olla õnnelikud. Tulemused näitavad, et need inimesed saavad tegelikult ka õige tehnoloogia abil suhelda.

Uus töö on põhimõtte suurepärane tõestus, ütles Steven Laureys, kes juhib Belgias Liège'i ülikoolis koomateadusrühma ja kes uues uuringus ei osalenud. Sellised suhtlusvahendid võivad halvatud inimese elukvaliteedis märkimisväärselt mõjutada. "Näeme aastate jooksul üha rohkem patsiente, kellele nende tehnoloogiate kaudu antakse hääl, " ütleb ta.

Kaotuse kaotamine

Lukustatud sündroomiga inimesed kaotavad kontrolli oma lihaste üle, kuid jäävad täielikult teadvusse. Halvatus võib juhtuda äkitselt insuldi või ajutüve vigastuse tõttu või aeglaselt, kui motoneuronid hävivad amüotroofse lateraalskleroosi (ALS) korral.

On mõned tööriistad, mis aitavad sügavalt halvatud inimestel suhelda. Stephen Hawking, kellel on ALS, tõmbab kõnesüntesaatori käitamiseks põse. Prantsuse moeajakirja ELLE toimetaja Jean-Dominique Bauby vilksatas 1990. aastatel memuaari " The Diving Bell" ja "Butterfly" kirjutamisel, et valida erinevad tähestiku tähed. Tänapäeval on saadaval keerukad silmajälgijad.

Ja siis on veel aju-arvuti liidesed, mis loevad ajusignaale ja kasutavad neid arvutite või robotite juhtimiseks. Lukustatud sündroomiga inimesed on neid arvutikursside ja õigekirja juhtimiseks kasutanud.

Harvadel juhtudel ei saa inimesed isegi oma silmi ega silmalauge liigutada. Nendele täiesti lukus olevatele inimestele on raskem ligi pääseda. Pole päris selge, miks neil on probleeme aju-arvuti liideste kasutamisega, mida ei kontrolli lihaste liikumine.

Niels Birbaumeril, Genfi bio- ja neurotehnoloogia keskuse Wyss neuroloogil ja uue uurimistöö kaasautoril on idee, miks see nii võib olla, ehkki selle toetamiseks on seni vähe tõendeid. Ta tegi ettepaneku, et aja jooksul on patsientidel raskem suunata oma mõtteid vabatahtlikuks. Kõik, mida soovite, kõike, mida soovite, ei toimu. Nii et aju õpib, et sellel kavatsusel pole enam mõtet, ütleb ta. Neil on liiga raske üle minna [a] peegeldavamalt seisundilt tähelepanelikule olekule. "

Kontakti loomine

Birbaumer ja tema kolleegid tegid paar katset, et kujundada aju-arvuti liides, mis töötaks täielikult lukustatud inimeste jaoks.

Meeskond jäi lihtsate küsimuste juurde, millele võiks vastata jah või ei. Vastus teie peas kõlab kiiresti ja see ilmneb nagu refleks. Sellise lihtsa vastuse jaoks ei pea te palju ressursse koondama, ütles Birbaumer.

Enamik aju-arvuti liideseid on tuginenud elektroentsefalograafiale (EEG), mis mõõdab neuronite elektrilist aktiivsust. Selle asemel mõõtsid Birbaumer ja tema kolleegid verevoolu muutusi, kasutades tehnikat, mida nimetatakse funktsionaalseks infrapuna-spektroskoopiaks, mis sarnaneb funktsionaalse magnetresonantstomograafiaga (fMRI).

Me töötasime rohkem kui 10 aastat neuroelektrilise aktiivsusega [EEG], ilma et oleksime nende täielikult halvatud inimestega kokku puutunud, ütleb Birbaumer. Väljaheitest otsustasime liikuda teist tüüpi ajutegevusele ja meil vedas.

EEG oli abiks lugemisel, kas osaleja lõpetas tähelepanu pööramise või oli noogutanud. Kuid aju verevarustuse jälgimine võiks sisuliselt paljastada, mida osalejad mõtlesid.

Meeskond alustas küsimustega, millele inimesed juba teaksid vastuseid, näiteks oma nime või Prantsusmaa pealinna. Pärast umbes 100 sellist laadi küsimust teab arvuti umbkaudselt, kuidas nende patsientide ajus välja näeb jah ja ei, kirjeldab Birbaumer.

Kui aju-arvuti liides registreeris korrektsed vastused 70 protsenti ajast, liikus meeskond avatud küsimuste juurde. Nendest küsimustest oli kõige olulisem: Kas olete õnnelikud? ”Kõik neli patsienti ütlesid korduvalt jah.

Nende vastused pole liiga üllatavad. Need inimesed olid juba otsustanud elada valides kunstliku hingamise, kui nad ei saanud enam iseseisvalt hingata. Ja ka varasemad lukustatud sündroomi uuringud leidsid, et inimeste elukvaliteet on üsna hea. "Tavalised asjad, milleks elame - söömine, joomine, vaba aeg, seltskondlikud tegevused - enamik neist lähevad nulli, " ütleb Birbaumer. "Kuid see, mis jääb ja mis määrab elukvaliteedi, on lähedane perekonna ja sõbra suhe."

Tulevikus soovivad Birbaumer ja tema meeskond luua keerukamat suhtlust ja testida seadet rohkemate inimeste peal. Nad plaanivad inimeste tähelepanu äratamiseks kasutada elektrilist stimulatsiooni. "Me implanteerime tulevikus elektroodid ka ajusse, nii et vajame nende inimeste mõtlemise dekodeerimiseks palju vähem energiat, " ütleb ta.

On paljutõotav, et meeskond suudab dešifreerida jah ja ei vastuseid, ütles Steppe Helms Tillery, Tempe Arizona osariigi ülikooli neuroteadlane, kes kavandab neuroproteesimist ega olnud selle uuringuga seotud. "On kindlasti mõeldav, et see võimaldab ... vähemalt omamoodi algelisi suhtlusi inimestega selles täielikus lukustatud olekus."

Miks võivad erektsioonihäirete ravimid põhjustada tõsiseid kõrvaltoimeid

Miks võivad erektsioonihäirete ravimid põhjustada tõsiseid kõrvaltoimeid

Me võiksime kolida sellisele kosmoselaevale teisele planeedile

Me võiksime kolida sellisele kosmoselaevale teisele planeedile

Munaallergiaga inimesed ei vaja tegelikult spetsiaalset gripiproovi

Munaallergiaga inimesed ei vaja tegelikult spetsiaalset gripiproovi