Des chercheurs montrent comment des ordinateurs peuvent un jour contourner la moelle épinière

Si je vous disais qu'un jour les ordinateurs permettront aux personnes paralysées de marcher à nouveau, croyez-vous? Eh bien, si le succès des chercheurs japonais la semaine dernière en est une indication, la capacité de contrôler le corps humain avec un ordinateur n’est pas très loin..

Le 14 août, Yukio Nishimura, professeur associé à l'Institut national des sciences physiologiques (NIPS), a publié un communiqué de presse indiquant que l'équipe de recherche avait réussi à créer une connexion artificielle entre le cerveau et les jambes d'un sujet..

Selon le communiqué de presse, l'équipe a essentiellement puisé dans le signal du cerveau Brancher votre cerveau et votre corps - L'avenir des ordinateurs implantés Brancher votre cerveau et votre corps - L'avenir des ordinateurs implantés Avec la tendance actuelle en matière d'innovation et de progrès techniques, C’est le bon moment pour explorer l’état actuel des technologies informatiques et humaines. Lisez-en plus sur les mouvements des bras de sorte que, chaque fois que le patient bouge son bras pendant la marche, l’interface de l’ordinateur utilise ce signal pour contrôler un stimulateur magnétique. “centre de locomotion vertébrale”, permettant un mouvement complet des jambes.

Bien que le sujet testé ait été “neurologiquement intact”, on leur a demandé de garder leurs jambes détendues. Chaque fois que le contournement de l'ordinateur était désactivé, les jambes du sujet restaient immobiles. Lorsque le contournement était activé, les jambes bougeaient dans le temps avec le mouvement des bras du sujet..

Contrôler le corps avec des ordinateurs

L'objectif du projet était d'aider les patients souffrant de troubles de la marche à la suite d'une lésion de la moelle épinière. Ces lésions peuvent entraîner une interruption partielle ou totale des signaux entre le cerveau et le “centre de locomotion vertébrale” qui contrôle le mouvement des jambes.

Cette interruption peut provoquer une démarche artificielle ou l'impossibilité totale de contrôler les jambes..

Selon les chercheurs, le centre de locomotion situé dans la colonne vertébrale contrôle les mouvements réguliers comme la marche ou la natation. Le but de la recherche était d’essayer de stimuler le centre de locomotion avec un stimulateur magnétique de manière non invasive, afin de permettre le contrôle des jambes et la vitesse de marche sans intervention directe du cerveau..

Nishimura a expliqué que même si le contournement réussi pouvait aider à permettre le mouvement alors que marcher autrement était presque impossible, il y a des limites. Les patients ne peuvent contrôler que la vitesse et le mouvement de la marche, de type robotique, mais pas pour se tourner, se déplacer sur le côté ou d'autres mouvements de jambe plus complexes..

Nous espérons que cette technologie compensera la fonction des voies interrompues en envoyant une commande volontairement codée au centre locomoteur de la colonne vertébrale préservé et en retrouvant la marche sous contrôle volontaire des personnes atteintes de paraplégie. Cependant, le principal défi que cette technologie leur a empêché d’éviter les obstacles et de conserver leur posture. Nous travaillons soigneusement vers une application clinique dans un proche avenir.

Test du contournement de la locomotive

Le test du pontage médullaire assisté par ordinateur impliqué “tapotement” dans le signal aux bras du cerveau, puis permettant au centre locomoteur dans la colonne vertébrale chaque fois que la “contourne” était allumé.

Au cours de l'expérience, les chercheurs ont attaché un sujet à l'appareil magnétique et lui ont demandé de garder ses jambes complètement détendues. On a ensuite demandé au sujet de balancer les bras comme s'il marchait. Les chercheurs ont ensuite désactivé le contournement et ont remarqué que les jambes du sujet ne bougeaient pas. Ensuite, ils ont activé le contournement et les jambes des sujets ont commencé à bouger au même rythme que les mouvements des bras..

Dans la vidéo diffusée par les Instituts nationaux des sciences naturelles, vous pouvez regarder les chercheurs déposer ensuite le sujet au sol, où il a commencé à avancer jusqu'à ce qu'il frappe enfin un ballon de football..

Contourner la moelle épinière

Ce type de recherche est en cours depuis quelque temps, avec des succès marquants. Par exemple, en 2011, sept ans après son accident de moto, des chercheurs de l'Université de Pittsburgh ont aidé Tim Hemmes, 30 ans, à contrôler le mouvement d'un bras robotique en utilisant une grille d'électrocorticographie (EcoG) placée à la surface de Cerveau d'Hemmes.

Ce succès, et d’autres du même genre sur le terrain, a prouvé que les signaux cérébraux Programme Les battements binauraux de votre cerveau avec Gnaural Le programme Les battements binauraux de votre cerveau avec Gnaural Tout fan de musique sait qu’une bonne mélodie peut changer votre humeur, mais est-il possible semble modifier réellement vos ondes cérébrales? Les croyants en battements binauraux le pensent. Ils prétendent que ces sons, quand ils sont écoutés… Lire Plus pourraient être interceptés et interprétés pour contrôler des périphériques externes Contrôler votre PC Windows en utilisant votre visage avec eViaCam Contrôler votre PC sous Windows en utilisant votre visage avec eViaCam Lire plus .

En 2012, des chercheurs de la Northwestern University ont pu utiliser des méthodes similaires. “cerveau-machine” la technologie pour contourner la moelle épinière, un peu comme les chercheurs japonais ont accompli cela la semaine dernière. Lee E. Miller, professeur en neuroscience à la Northwestern University, a expliqué la recherche dans le Nord-Ouest comme suit:

Nous écoutons les signaux électriques naturels du cerveau qui indiquent au bras et à la main comment se déplacer et les envoyons directement aux muscles..

Dans leurs expériences, des chercheurs du Nord-Ouest ont enregistré les signaux cérébraux et musculaires chez les singes lorsque ces derniers saisissaient et soulevaient une balle. Les chercheurs ont ensuite mis au point un algorithme leur permettant de décoder les signaux cérébraux et d'identifier le moment où le sujet souhaite effectuer les mêmes actions plus tard..

Les chercheurs ont utilisé un anesthésique local pour paralyser le bras du singe au coude, puis une neuroprothèse pour contrôler les muscles de la main chaque fois que le droit “mouvement de la main” motif a été reconnu à partir des lectures du cerveau du singe. Avec la nouvelle configuration - c’est-à-dire que l’ordinateur contournait la moelle épinière - les singes étaient capables de saisir et de soulever la balle presque aussi facilement que lorsque leur main n’était pas paralysée..

Le professeur Miller a prédit exactement où ses recherches mèneraient dans un avenir proche:

Ce lien cerveau-muscles pourrait un jour être utilisé pour aider les patients paralysés à la suite d'une lésion de la moelle épinière à effectuer leurs activités quotidiennes et à acquérir une plus grande indépendance..

Les chercheurs japonais ont prouvé cela la semaine dernière et ouvert la voie à l’utilisation future des ordinateurs et de l’analyse des ondes cérébrales. 5 applications pour optimiser votre cerveau avec Binaural Beats [Android] 5 applications pour optimiser votre cerveau avec Binaural Beats [Android] domaines de la science et de la technologie marginales, je suis toujours intrigué et fasciné par toute revendication de technologie affectant la biologie, ou l’inverse. Il va sans dire que je suis… Read More pour surmonter les problèmes physiques associés aux lésions de la moelle épinière.

Où voyez-vous la science des interfaces cerveau-machine?? Les ordinateurs implantés permettront-ils un jour aux paralysés de mener une vie normale? Partagez vos pensées dans la section des commentaires ci-dessous.

Crédits d'image: Backbone Via Shutterstock

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