Hierdie implantaat laat verlamde mense met hul gedagtes tik

Hierdie implantaat laat verlamde mense met hul gedagtes tik

'N Brein-tot-rekenaar-aanhitsing het onlangs toegelaat dat mense met swaar ledemate swakheid via direkte breinbeheer tik teen die hoogste snelhede en akkuraatheidsvlakke wat tot dusver gerapporteer is.

Twee van die deelnemers het amyotrofiese laterale sklerose, ook bekend as Lou Gehrig se siekte, en een het rugmurgbesering.

Hulle het elk een of twee baba-aspirien-grootte elektrode skikkings in hul brein geplaas om seine van die motoriese korteks, 'n streek wat spierbeweging beheer, op te teken. Die seine is via 'n kabel na 'n rekenaar oorgedra en deur algoritmes vertaal in punt-en-klik-opdragte wat 'n wyser na karakters op 'n skermklavier lei.

Elke deelnemer, na minimale opleiding, het die tegniek genoegsaam bemeester om die resultate van enige vorige toets van brein-rekenaar-koppelvlakke, of BCI's, te verbeter, om kommunikasie deur mense met gelyke gestremde bewegings te verbeter. In die besonder het hulle die tikfrekwensies behaal sonder die gebruik van outomatiese woord-voltooiingshulp wat algemeen in elektroniese sleutelbordtoepassings algemeen voorkom, wat waarskynlik hul prestasie sou versterk het.

Een deelnemer, Dennis Degray van Menlo Park, Kalifornië, kon 39 korrekte karakters per minuut tik, gelykstaande aan ongeveer agt woorde per minuut.

Hierdie wys-en-klik-benadering kan toegepas word op 'n verskeidenheid rekenaartoestelle, insluitend slimfone en tablette, sonder wesenlike wysigings, sê die navorsers. Hul bevindings verskyn in die joernaal eLife.

"Dit is soos een van die coolste video speletjies wat ek ooit gekry het om mee te speel. En ek hoef nie eers 'n kwart daarin te sit nie. "

"Ons studie se sukses dui op 'n belangrike mylpaal op die pad na die verbetering van lewensgehalte vir mense met verlamming," sê Jaimie Henderson, professor in neurochirurgie aan die Stanford Universiteit, wat twee van die drie toestelinplantingsprosedures by die Stanford-hospitaal uitgevoer het. Die derde het by die Massachusetts Algemene Hospitaal plaasgevind.

"Hierdie studie rapporteer die hoogste spoed en akkuraatheid, met 'n faktor van drie, oor wat voorheen gewys is," sê mede-senior skrywer Krishna Shenoy, professor in elektriese ingenieurswese. "Ons benader die spoed waarmee u teks op u selfoon kan tik."

"Die voorstelling is baie opwindend," sê die voormalige postdoctorale geleerde, Chethan Pandarinath, wat nou 'n gesamentlike afspraak by Emory Universiteit en die Georgia Institute of Technology as assistent professor in biomediese ingenieurswese het. "Ons bereik kommunikasie pryse dat baie mense met arm en hand verlamming nuttig sal vind. Dit is 'n kritieke stap vir die maak van toestelle wat geskik kan wees vir werklike gebruik. "


 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

Shenoy se laboratorium was die voorpunt van die algoritmes wat gebruik word om die komplekse volumes van elektriese seine wat deur senuweeselle in die motoriese korteks, die brein se opdragsentrum vir beweging ontslaan word, te dekodeer. Dit word in reële tyd omskep in aksies wat gewoonlik deur rugmurg en spiere uitgevoer word.

"Hierdie hoëpresterende BCI-algoritmes se gebruik in menslike kliniese proewe demonstreer die potensiaal vir hierdie klas tegnologie om kommunikasie aan mense met verlamming te herstel," sê postdoctorale geleerde Paul Nuyujukian.

"Ek het die asblik in die reën uitgehaal"

Miljoene mense met verlamming woon in die Verenigde State. Soms is hulle verlamming geleidelik, soos in ALS voorkom. Soms kom dit skielik soos in Degray se geval.

Nou 64, Degray het quadriplegic geword op Oktober 10, 2007, toe hy 'n lewensveranderende rugmurgbesering geval het. "Ek het die vullis in die reën uitgehaal," het hy gesê. Hy het die vullis in een hand gehang en die herwinning in die ander, hy het op die gras gegly en op sy ken geland. Die impak het sy brein gespaar, maar het sy ruggraat ernstig beseer, en al die kommunikasie tussen sy brein en muskulasie van die kop af gesny. "Ek het niks onder die kraagbeen aan die gang nie," sê hy.

Degray het in Augustus 2016 twee toestelimplantate by Henderson se hande ontvang. In verskeie daaropvolgende navorsingsessies het hy en die ander twee deelnemers aan die studie, wat soortgelyke operasies ondergaan het, aangemoedig om patrone van gewenste arm-, hand- en vingerbewegings te probeer of te visualiseer. Resulterende neurale seine van die motoriese korteks is elektronies onttrek deur die ingebedde opname toestelle, oorgedra na 'n rekenaar en vertaal deur Shenoy se algoritmes in opdragte wat 'n wyser op 'n skerm sleutelbord na deelnemende gespesifiseerde karakters rig.

Die vinnige bruin vos ...

Die navorsers het die snelhede gemeet waar die pasiënte korrek sinne en sinne korrek kon kopieer, byvoorbeeld: "Die vinnige bruin vos het oor die lui hond gespring." Gemiddelde tariewe was 7.8 woorde per minuut vir Degray en 6.3 en 2.7 woorde per minuut, onderskeidelik, vir die ander twee deelnemers.

Die ondersoekstelsel wat in die studie gebruik word, 'n intrakortiese brein-rekenaar koppelvlak genaamd die BrainGate Neurale Interface System, verteenwoordig die nuutste generasie BCIs. Vorige generasies het eerste seine opgetel deur elektriese leidings op die kopvel geplaas, dan deur chirurgies op die brein se oppervlak onder die skedel geplaas te word.

'N Intrakortiese BCI gebruik 'n klein silikoonskyfie, net meer as een-sesde van 'n duim vierkante, wat uitsteek 100-elektrodes wat die brein binnedring tot ongeveer die dikte van 'n kwart en die elektriese aktiwiteit van individuele senuweeselle in die motoriese korteks inslaan.

Henderson vergelyk die gevolglike verbeterde resolusie van neurale sensasie, in vergelyking met dié van ouer-generasie BCI's, van die uitreiking van applausmeters aan individuele lede van 'n ateljee gehoor, eerder as om hulle net op die plafon te plaas. "So jy kan net vertel hoe moeilik en hoe vinnig elke persoon in die gehoor klap. "

24 / 7 draadlose stelsel

Die dag sal nader aan vyf as 10 jaar kom, voorspel Shenoy-wanneer 'n self-kalibrerende, volledig geïmplanteerde draadlose stelsel sonder versorgersbystand gebruik kan word, geen kosmetiese impak het nie. en kan rondom die klok gebruik word.

"Ek sien geen onoorkomelike uitdagings nie," sê hy. "Ons ken die stappe wat ons moet doen om daar te kom."

Degray, wat aktief deelneem aan die navorsing, het geweet hoe om voor sy ongeluk te tik, maar was nie 'n deskundige nie. Hy het sy nuut geopenbaarde bekwaamheid in die taal van 'n video-speletjie-aficionado beskryf.

"Dit is soos een van die coolste video speletjies wat ek ooit gekry het om mee te speel," sê hy. "En ek hoef nie eers 'n kwart daarin te sit nie."

Stanford-navorsingsassistent Christine Blabe is ook 'n studiekoördineerder, asook BrainGate-navorsers van Massachusetts General Hospital en Case Western University.

Befondsing kom van die National Institutes of Health, die Stanford Office of Postdoctoral Affairs, die Craig H. Neilsen Foundation, die Stanford Medical Scientist Training Program, Stanford BioX-NeuroVentures, die Stanford Institute for Neuro-Innovation and Translational Neuroscience, die Stanford Neuroscience Institute , Larry en Pamela Garlick, Samuel en Betsy Reeves, die Howard Hughes Mediese Instituut, die Amerikaanse Departement van Veterane Sake, die MGH-Dean Instituut vir Geïntegreerde Navorsing oor Atriale Fibrillasie en Beroerte, en Massachusetts General Hospital.

Stanford se Kantoor vir Tegnologie-lisensiëring hou intellektuele eiendom op die interkortiese BCI-verwante ingenieurswese voorskotte wat in Shenoy se laboratorium gemaak is.

Bron: Bruce Goldman vir Stanford Universiteit

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon

 

Meer artikels deur hierdie skrywer

Jy kan ook graag

volg InnerSelf op

facebook-ikoonTwitter-ikoonYouTube-ikooninstagram-ikoonpintrest-ikoonrss-ikoon

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

BESKIKBARE TALE

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MEESTE LEES

baba glimlag
Hernoem en herwin die Heilige
by Phyllida Anam-Áire
Stap in die natuur, eet heerlike kos, poësie, speel met ons kinders, dans en sing,...
'n Equinox-altaar
Maak 'n Equinox-altaar en ander herfs-equinox-projekte
by Ellen Evert Hopman
Herfs-ewening is die tyd wanneer die see onstuimig word soos die winterstorms aanbreek. Dit is ook die...
digitale geld 9 15
Hoe digitale geld hoe ons leef verander het
by Daromir Rudnyckyj
In eenvoudige terme kan digitale geld gedefinieer word as 'n vorm van geldeenheid wat rekenaarnetwerke gebruik om ...
nuuskierige kinders 9 17
5 maniere om kinders nuuskierig te hou
by Perry Zurn
Kinders is van nature nuuskierig. Maar verskeie kragte in die omgewing kan hul nuuskierigheid demp oor ...
hernubare krag 9 15
Waarom dit nie anti-omgewing is om ten gunste van ekonomiese groei te wees nie
by Eoin McLaughlin et al
Te midde van vandag se lewenskostekrisis is baie mense wat krities is oor die idee van ekonomiese...
stil ophou 9 16
Waarom u met u baas moet praat voordat u 'stil ophou'
by Cary Cooper
Stil ophou is 'n pakkende naam wat op sosiale media gewild is, vir iets wat ons almal waarskynlik ...
Soos gene, gaan jou dermmikrobes van een generasie na die volgende oor
Soos gene, gaan jou ingewande mikrobes van een generasie na die volgende oor
by Taichi A. Suzuki en Ruth Ley
Toe die eerste mense uit Afrika getrek het, het hulle hul dermmikrobes saam met hulle gedra. Blyk,…
koalabeer "vas" in 'n boom
Wanneer dit slim is om stadig te wees: lesse van 'n koalabeer
by Danielle Clode
Die koala het aan 'n ou boomtak vasgeklou terwyl hy in die Murrayrivier, op die grens...

Nuwe Houdings - nuwe moontlikhede

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Kopiereg © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasies. Alle regte voorbehou.