En prototype af den enhed, der en dag kan give slagtilfælde ofre til at omskole deres hjerner til at flytte lammede lemmer. Image Credit: Leuthardt lab
Forestil dig at have teknologien til at hjælpe patienter med fysiske handicap omskole deres hjerner for at inddrive deres motoriske færdigheder. Hvad nu hvis jeg fortalte dig, at dette kunne arbejde for mennesker med betydelige skader hjernen som et slagtilfælde—så godt?
En ny undersøgelse offentliggjort i Streg af forskere ved Washington University School of Medicine i St. Louis, viser, at en brain computer interface kunne være en mulig måde at opnå dette mål, ved at udnytte et lille hul i, hvordan vores hjerner kan styre vores muskelbevægelser.
Den fælles forståelse er, at den modsatte side af hjernen styrer kroppens motoriske funktioner. Kort sagt: Den venstre hjernehalvdel, brande, når du laver en næve med din højre hånd. Men en voksende mængde af forskning, der viser, at dette er ikke den fulde historie.
“En af de ting, som vi opdagede tilbage i 2008 var, at der var en fysiologi, der er forbundet med samme sidet bevægeapparatet,” Eric Leuthardt, professor ved Washington University og co-ledende forfatter af papiret, fortalte Gizmodo. Dengang, forskere vist, at når du beslutter dig for at flytte din højre arm, den proces, der faktisk begynder i højre hjernehalvdel af din hjerne, og er derefter samlet op af den modsatte side til at udføre bevægelsen.
Lammelse i den ene side af kroppen er et almindeligt symptom af et slagtilfælde. En halvkugle af hjernen er for beskadiget til at udstede bevægeapparatet kommandoer, men—dette er nøglen—slagtilfælde, patienter, der ikke mister viljen til at bevæge deres lemmer. Hvis patienten med en hånd lammet på grund af et slagtilfælde er bedt om at lave en knytnæve, de stadig vil, og kan stadig forestille sig gøre at knytnæve.
“De kan bare ikke flytte det. Så ved vi, at der er noget i deres sind, stadig er til stede,” sagde Leuthardt.
For at udnytte denne stadig-drev i drift til at bevæge deres kroppe, forsknings-team skabt en enhed kaldet Ipsihand, at der anvendes en hoved cap til at samle op en svag hjernen signal i uskadt side af hjernen. Derefter sender kommandoer til en computer, som er tilsluttet til en bærbar ydre skelet. Dette exoskeleton derefter kan du flytte tommelfinger, pegefinger og langfinger af lammet slag patient, så de kan genvinde en lille smule til at fatte evne. I forsøg, efter at have brugt Ipsihand, hver deltager en del af en patients krop begyndte at blive bedre, og det hele kom ned til timing.
“Fyring sammen fører til ledninger sammen,” sagde Leuthardt. Når nerverne brand i hjernen på samme tid som den hånd, der reagerer på grund af den ydre skelet, disse handlinger bygger nye fysiske forbindelser i stadig uskadt hjernehalvdel.
I den seneste undersøgelse, ti patienter, der var delvist lammet på grund af et slagtilfælde så en meningsfuld forbedring i deres livskvalitet. I løbet af 12 uger, disse patienter skal der anvendes den Ipsihand enhed for ti minutter til to timer, en dag, at få tilbage evnen til at manipulere blokke for at danne et tårn, og til at flytte deres hænder op til munden.
Endnu mere opmuntrende, denne undersøgelse blev udført i patienternes hjem, af sig selv. Selv om et kommercielt produkt, der er stadig et stykke væk, det har også potentiale til at blive brugt i andre neuropsykiatriske sygdomme.
“Jeg tror, det er et hurtigt og simpelt eksempel i form af denne tilgang,” sagde Leuthardt. Han er især tilfreds, fordi behandlingen ikke bruger medicin eller kirurgi.
“Det er ved hjælp af denne persons tanker til at fremkalde ændringer i hjernen, der helbreder dem,” sagde han. “Det er en virkelig dybe ting, der fortæller os, at vi ved, at vores sind spørgsmål i vores helbredelse.”
Bryson er en freelance historiefortæller, der ønsker at udforske universet med dig.