Investigadores muestran cómo las computadoras pueden un día evitar la médula espinal

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Si te dijera que algún día las computadoras permitirán que las personas paralizadas caminen de nuevo, ¿me creerías? Bueno, si el éxito de los investigadores japoneses la semana pasada es una indicación, la capacidad de controlar el cuerpo humano con una computadora no está muy lejos en el futuro.

El 14 de agosto, Yukio Nishimura, profesor asociado del Instituto Nacional de Ciencias Fisiológicas (NIPS), emitió un comunicado de prensa diciendo que el equipo de investigación había creado con éxito una conexión artificial entre el cerebro y las piernas de un sujeto de prueba.

Según el comunicado de prensa, el equipo esencialmente aprovechó el señal del cerebro Enchufar el cerebro y el cuerpo: el futuro de las computadoras implantadasCon la tendencia actual de innovación técnica y avance, ahora es un buen momento para explorar el estado del arte en tecnologías informáticas-humanas. Lee mas para el movimiento del brazo, de modo que cada vez que el paciente mueve su brazo durante la actividad de caminar, la interfaz de la computadora utiliza esa señal para controlar un estimulador magnético que impulsaba el "centro de locomoción espinal", permitiendo la pierna completa movimiento.

Aunque el sujeto examinado estaba "neurológicamente intacto", se les pidió que mantuvieran las piernas relajadas. Cada vez que se deshabilitaba la derivación de la computadora, las piernas de los sujetos permanecían estacionarias. Cuando se habilitaba la derivación, las piernas se moverían al compás del movimiento de los brazos del sujeto.

Controlando el cuerpo con computadoras

El objetivo del proyecto era ayudar a los pacientes con trastornos de la marcha debido a una lesión de la médula espinal. Dichas lesiones pueden provocar la interrupción parcial o total de las señales entre el cerebro y el "centro de locomoción espinal" que controla el movimiento de las piernas.

Esta interrupción puede causar una marcha no natural o la incapacidad total para controlar las piernas.

Según los investigadores, el centro de locomoción en la columna controla los movimientos regulares como caminar o nadar. El objetivo de la investigación fue tratar de estimular el centro de locomoción de forma no invasiva con un dispositivo magnético. estimulador, para permitir el control de las piernas y la velocidad de marcha sin la necesidad de participación directa del cerebro.

Nishimura explicó que aunque el bypass exitoso podría ayudar a permitir el movimiento donde caminar era casi imposible, existen limitaciones. Los pacientes solo pueden controlar el movimiento y la velocidad de caminar como un robot, pero no pueden girar, desplazarse hacia un lado u otros movimientos de piernas más complejos.

Esperamos que esta tecnología compense la función de las rutas interrumpidas enviando un código codificado intencionalmente ordene al centro locomotor espinal preservado y recupere la marcha volitiva controlada en individuos con paraplejía. Sin embargo, el gran desafío de que esta tecnología no les ayuda a esquivar obstáculos y mantener la postura. Estamos trabajando cuidadosamente hacia la aplicación clínica en un futuro próximo.

Prueba del bypass locomotor

La prueba de la derivación de la médula espinal asistida por computadora implicó "tocar" la señal hacia los brazos desde el cerebro, y luego habilitar el centro locomotor en la columna vertebral cada vez que se gira el "bypass" en.

En el experimento, los investigadores ataron a un sujeto al aparato magnético y le pidieron que mantuviera las piernas completamente relajadas. Luego se le dijo al sujeto que balanceara los brazos como si estuviera caminando. Luego, los investigadores apagaron el bypass y notaron que las piernas de los sujetos no se movían. Luego habilitaron la derivación, y las piernas de los sujetos comenzaron a moverse al mismo ritmo que el movimiento del brazo.

En el video publicado por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales, puedes ver cómo los investigadores luego bajó el tema al piso, donde comenzó a avanzar hasta que finalmente golpeó una pelota de fútbol pelota.

Sin pasar por la médula espinal

Este tipo de investigación ha estado ocurriendo durante algún tiempo, con hitos de éxitos en el camino. Por ejemplo, en 2011, siete años después de que un accidente de motocicleta lo dejara paralizado, los investigadores de la Universidad de Pittsburgh ayudaron Tim Hemmes, de 30 años, controla el movimiento de un brazo robótico utilizando una rejilla de electrocorticografía (EcoG) colocada en la superficie de Hemmes ' cerebro.

Ese éxito, y otros similares en el campo, demostraron que señales cerebrales Programe los latidos binaurales de su cerebro con GnauralTodo fanático de la música sabe que una buena melodía puede cambiar tu estado de ánimo, pero ¿es posible que los sonidos realmente alteren tus ondas cerebrales? Los creyentes en ritmos binaurales piensan que sí. Reclaman estos sonidos, cuando se escuchan ... Lee mas podría ser interceptado e interpretado para controlar dispositivos externos Controle su PC con Windows usando Your Face con eViaCam Lee mas .

En 2012, los investigadores de la Universidad Northwestern pudieron usar una tecnología similar de "máquina de cerebro" para evitar la médula espinal, de forma muy similar a como lo lograron los investigadores de Japón la semana pasada. Lee E. Miller, profesor de neurociencia en la Northwestern University, explicó la investigación de Northwestern de la siguiente manera:

Estamos escuchando las señales eléctricas naturales del cerebro que le indican al brazo y la mano cómo moverse, y enviamos esas señales directamente a los músculos.

En sus experimentos, los investigadores del noroeste registraron las señales cerebrales y musculares en los monos cuando los monos agarraron y levantaron una pelota. Luego, los investigadores desarrollaron un algoritmo para poder decodificar las señales cerebrales e identificar cuándo el sujeto quería realizar esas mismas acciones más tarde.

Los investigadores usaron un anestésico local para paralizar el brazo del mono en el codo, y luego usaron una neuroprótesis para controlar los músculos de la mano cada vez que se reconoce el patrón correcto de "movimiento de la mano" del cerebro del mono lecturas Con la nueva configuración, es decir, la computadora sin pasar por la médula espinal, los monos pudieron agarrar y levantar la pelota casi tan fácilmente como cuando la mano no estaba paralizada.

El profesor Miller predijo exactamente hacia dónde conduciría su investigación en el futuro cercano:

Esta conexión del cerebro a los músculos algún día podría usarse para ayudar a los pacientes paralizados debido a una lesión de la médula espinal a realizar actividades de la vida diaria y lograr una mayor independencia.

Los investigadores japoneses probaron eso la semana pasada y allanaron el camino para el uso futuro de computadoras y análisis de ondas cerebrales Las 8 mejores aplicaciones Binaural Beats para AndroidAquí están las mejores aplicaciones de binaural beats para Android. Estos tonos te ayudan a concentrarte, relajarte, ser más creativo y mucho más. Lee mas para superar los problemas físicos asociados con la lesión de la médula espinal.

¿Dónde ve la ciencia de las interfaces cerebro-máquina? ¿Las computadoras implantadas algún día permitirán que los paralíticos vuelvan a vivir una vida normal? Comparte tus pensamientos en la sección de comentarios a continuación.

Créditos de imagen: Columna vertebral Via Shutterstock