Cấy ghép này cho phép những người bị tê liệt loại bỏ tâm trí của họ

Cấy ghép này cho phép những người bị tê liệt loại bỏ tâm trí của họ

Một hookup từ máy tính đến máy tính gần đây đã cho phép những người bị yếu chân tay nghiêm trọng gõ thông qua kiểm soát não trực tiếp ở tốc độ cao nhất và mức độ chính xác được báo cáo cho đến nay.

Hai trong số những người tham gia bị xơ cứng teo cơ bên, còn được gọi là bệnh Lou Gehrig, và một người bị chấn thương cột sống.

Mỗi người trong số họ có một hoặc hai mảng điện cực cỡ aspirin được đặt trong não để ghi lại tín hiệu từ vỏ não vận động, vùng kiểm soát chuyển động cơ bắp. Các tín hiệu được truyền đến máy tính thông qua cáp và được thuật toán dịch thành các lệnh điểm và nhấp hướng dẫn con trỏ tới các ký tự trên bàn phím trên màn hình.

Mỗi người tham gia, sau khi được đào tạo tối thiểu, thành thạo kỹ thuật đủ để vượt trội hơn so với kết quả của bất kỳ thử nghiệm nào trước đây về giao diện máy tính hoặc BCI, để tăng cường giao tiếp bởi những người có chuyển động bị suy yếu tương tự. Đáng chú ý, họ đã đạt được tốc độ gõ mà không cần sử dụng hỗ trợ hoàn thành từ tự động phổ biến trong các ứng dụng bàn phím điện tử hiện nay, điều này có khả năng sẽ tăng hiệu suất của họ.

Một người tham gia, Dennis Degray của Menlo Park, California, đã có thể nhập các ký tự chính xác 39 mỗi phút, tương đương với khoảng tám từ mỗi phút.

Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp tiếp cận điểm nhấn này có thể được áp dụng cho nhiều loại thiết bị điện toán, bao gồm cả điện thoại thông minh và máy tính bảng mà không cần sửa đổi đáng kể. Phát hiện của họ xuất hiện trên tạp chí eLife.

Đây là một trong những trò chơi video thú vị nhất mà tôi từng chơi. Và tôi thậm chí không phải đặt một phần tư trong đó.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Jaimie Henderson, giáo sư phẫu thuật thần kinh tại Đại học Stanford, cho biết, thành công của nghiên cứu của chúng tôi đánh dấu một mốc quan trọng trên con đường cải thiện chất lượng cuộc sống cho những người bị tê liệt. Lần thứ ba diễn ra tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts.

Nghiên cứu này báo cáo tốc độ và độ chính xác cao nhất, theo hệ số ba, so với những gì đã được trình bày trước đó, Chuyên gia đồng tác giả Krishna Shenoy, giáo sư kỹ thuật điện cho biết. Bạn đang tiến gần đến tốc độ mà bạn có thể nhập văn bản trên điện thoại di động của mình.

Buổi biểu diễn thực sự thú vị, ông nói, cựu học giả sau tiến sĩ Chethan Pandarinath, hiện đang có một cuộc hẹn chung tại Đại học Emory và Viện Công nghệ Georgia với tư cách là trợ lý giáo sư kỹ thuật y sinh. Tôi đang đạt được tỷ lệ giao tiếp mà nhiều người bị liệt tay và tay sẽ thấy hữu ích. Đó là một bước quan trọng để chế tạo các thiết bị có thể phù hợp để sử dụng trong thế giới thực.

Phòng thí nghiệm của Shenoy đã đi tiên phong trong các thuật toán được sử dụng để giải mã các luồng tín hiệu điện phức tạp được phát ra từ các tế bào thần kinh trong vỏ não vận động, trung tâm chỉ huy của não để chuyển động và chuyển chúng theo thời gian thực thành các hành động thông thường được thực hiện bởi tủy sống và cơ bắp.

Sử dụng các thuật toán BCI hiệu suất cao này trong các thử nghiệm lâm sàng ở người cho thấy tiềm năng của lớp công nghệ này để khôi phục giao tiếp cho những người bị tê liệt, ông nói, học giả sau tiến sĩ Paul Nuyujukian.

"Tôi đã vứt rác trong mưa"

Hàng triệu người bị tê liệt sống ở Hoa Kỳ. Đôi khi sự tê liệt của họ đến dần dần, như xảy ra trong ALS. Đôi khi nó đến bất ngờ, như trong trường hợp của Degray.

Bây giờ 64, Degray trở thành liệt tứ chi vào tháng 10 10, 2007, khi anh ngã và bị chấn thương tủy sống thay đổi cuộc sống. Tôi đã vứt rác trong mưa, anh nói. Giữ rác trong một tay và tay kia tái chế, anh trượt trên cỏ và hạ cánh xuống cằm. Cú va chạm làm tổn thương não anh nhưng làm tổn thương nghiêm trọng cột sống của anh, cắt đứt mọi liên lạc giữa não và cơ bắp từ đầu trở xuống. Tôi không có gì xảy ra dưới xương đòn, anh nói.

Degray nhận được hai thiết bị cấy ghép dưới tay Henderson vào tháng 8 2016. Trong một số buổi nghiên cứu tiếp theo, ông và hai người tham gia nghiên cứu khác, những người đã trải qua các cuộc phẫu thuật tương tự, được khuyến khích thử hoặc hình dung các mô hình chuyển động của cánh tay, bàn tay và ngón tay mong muốn. Kết quả là các tín hiệu thần kinh từ vỏ não của động cơ được trích xuất bằng điện tử bởi các thiết bị ghi được nhúng, được truyền đến máy tính và được thuật toán của Shenoy chuyển thành các lệnh điều hướng con trỏ trên bàn phím trên màn hình đến các ký tự do người tham gia chỉ định.

Con cáo nâu nhanh nhẹn…

Các nhà nghiên cứu đã đo tốc độ mà các bệnh nhân có thể sao chép chính xác các cụm từ và câu, ví dụ, con cáo nâu nhanh chóng nhảy qua con chó lười biếng. Tỷ lệ trung bình là các từ 7.8 mỗi phút đối với các từ Degray và 6.3 và 2.7 mỗi phút, tương ứng, cho hai người tham gia khác.

Hệ thống điều tra được sử dụng trong nghiên cứu, giao diện máy tính não nội bộ được gọi là Hệ thống giao diện thần kinh BrainGate, đại diện cho thế hệ BCI mới nhất. Các thế hệ trước đã thu được tín hiệu đầu tiên thông qua các dây dẫn điện được đặt trên da đầu, sau đó bằng cách được phẫu thuật đặt ở bề mặt não bên dưới hộp sọ.

Một BCI nội sọ sử dụng một con chip silicon nhỏ, chỉ hơn một phần sáu inch vuông, từ đó các điện cực 100 nhô vào não đến độ dày của một phần tư và chạm vào hoạt động điện của các tế bào thần kinh riêng lẻ trong vỏ não vận động.

Henderson ví von độ phân giải của cảm biến thần kinh được cải thiện, so với BCI thế hệ cũ, với việc trao các đồng hồ vỗ tay cho từng thành viên của khán giả trường quay thay vì chỉ đặt chúng trên trần nhà, vì vậy bạn có thể biết được mức độ khó của nó và mỗi người trong khán giả vỗ tay nhanh như thế nào.

Hệ thống không dây 24 / 7

Shenoy dự đoán sẽ đến gần năm năm so với 10 kể từ bây giờ, Shenoy dự đoán rằng khi hệ thống không dây tự hiệu chỉnh, được cấy ghép hoàn toàn có thể được sử dụng mà không cần sự trợ giúp của người chăm sóc, không có tác động thẩm mỹ. và có thể được sử dụng xung quanh đồng hồ.

Tôi không thấy những thách thức không thể vượt qua, anh ấy nói. Chúng tôi biết các bước chúng tôi phải thực hiện để đến đó.

Degray, người tiếp tục tham gia tích cực vào nghiên cứu, biết cách gõ trước tai nạn của mình nhưng không phải là chuyên gia về nó. Ông mô tả năng lực mới được tiết lộ của mình bằng ngôn ngữ của một người hâm mộ trò chơi video.

Đây là một trong những trò chơi video thú vị nhất mà tôi từng chơi cùng, anh ấy nói. Tôi cũng không cần phải đặt một phần tư vào đó.

Trợ lý nghiên cứu của Stanford, Christine Blabe cũng là đồng tác giả nghiên cứu, cũng như các nhà nghiên cứu BrainGate từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts và Đại học Case Western.

Tài trợ đến từ Viện sức khỏe quốc gia, Văn phòng nghiên cứu sau tiến sĩ Stanford, Quỹ Craig H. Neilsen, Chương trình đào tạo nhà khoa học y tế Stanford, Stanford BioX-NeuroV Adventures, Viện khoa học thần kinh và đổi mới thần kinh Stanford, Viện khoa học thần kinh học Stanford , Larry và Pamela Garlick, Samuel và Betsy Reeves, Viện Y khoa Howard Hughes, Bộ Cựu chiến binh Hoa Kỳ, Viện nghiên cứu tổng hợp MGH-Dean về Rung nhĩ và Đột quỵ, và Bệnh viện Đa khoa Massachusetts.

Văn phòng cấp phép công nghệ của Stanford nắm giữ quyền sở hữu trí tuệ đối với những tiến bộ kỹ thuật liên quan đến BCI được thực hiện trong phòng thí nghiệm của Shenoy.

Nguồn: Bruce Goldman cho Đại học Stanford

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Paralyised People; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}