حتی پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ، لمس بیونیک مغز را دوباره ساخته نمی کند – ScienceDaily


پیشرفت در علوم اعصاب و مهندسی امیدهای زیادی برای پروتزهای مصنوعی مانند لوک اسکای واکر ایجاد کرده است: دستگاه های رباتیک که عملاً از اندام انسان قابل تشخیص نیستند. کلید حل این چالش ، طراحی دستگاههایی است که نه تنها توسط فعالیت عصبی خود کاربر کنترل می شوند ، بلکه می توانند اطلاعات حسی را به طور دقیق و دقیق دریافت و به کاربر منتقل کنند.

یک مطالعه جدید توسط متخصصان مغز و اعصاب از دانشگاه شیکاگو و دانشگاه فناوری چالمرز ، 22 دسامبر در این مجله منتشر شد گزارش های تلفن همراهتأکید می کند که این ممکن است دشوار باشد در یک گروه سه نفری که اندام های قطع شده با اندام مصنوعی عضلانی- اسکلتی جایگزین شده بود ، محققان دریافتند که حتی پس از یک سال استفاده از دستگاه ها ، درک ذهنی شرکت کننده هرگز متناسب با محل قرارگیری حسگرهای حسی نیست. از وسایل مصنوعی آنها.

پایداری احساس لمس بر محدودیت های توانایی سیستم عصبی برای انطباق با ورودی های مختلف حسی تأکید می کند.

سه شرکت کننده با قطع عضو در بالای آرنج مجهز به دستگاه های نوروپروتستیک پیشرفته بودند که مستقیماً به استخوان بازو متصل شده بودند. کاربران می توانند به لطف سیگنالهای دریافتی از الکترودهای کاشته شده در عضلات باقیمانده بازو و دریافت بازخورد حسی از طریق مجموعه دیگری از الکترودهای کاشته شده ، دستگاه پروتز را کنترل کنند. یک سنسور واقع در پروتز شست تحریک عصب را فعال می کند ، که به نوبه خود باعث احساس لمس می شود.

با این حال ، از آنجا که سازمان عصب اساساً اختیاری است ، جراحان نمی توانند مطمئن باشند که با قرار دادن الکترودها ، حس موقعیت درست انگشت شست ایجاد می شود یا خیر. در این مطالعه ، استفاده کنندگان از پروتز احساس احساس انگشت شست ، بلکه در نواحی دیگر دست مانند انگشت میانی یا کف دست را گزارش نکردند.

شرکت کنندگان سپس هر روز بیش از 12 ساعت در روز پروتز می پوشیدند و بیش از یک سال از آن برای دستکاری اشیا during در طول زندگی روزمره استفاده می کردند.

“یک مشکل در مورد الکترودهای عصبی فعلی این است که شما نمی توانید تشخیص دهید کدام قسمت از عصب با کدام احساس مطابقت دارد در حین جراحی ایمپلنت ، بنابراین الکترودها همیشه دقیقاً در جایی که عصب با محل قرارگیری حسگرها در پروتز مطابقت دارد فرود نمی آیند. دست ، “گفت: نویسنده ارشد و توسعه دهنده پروتزهای اسکلتی عصبی عضلانی ، دکتر ماکس اورتیز کاتالان ، دانشیار بیونیک در دانشگاه صنعتی چالمرز و مدیر مرکز تحقیقات بیونیک و درد در گوتنبرگ ، سوئد.

وی ادامه داد: “ما امیدواریم که چون بیماران اشیا را گرفته و احساس را در جای دیگری از دست خود احساس می کنند ، تمام روز و هر روز به مدت چندین ماه ، مغز با انتقال احساس درک شده به انگشت شست اختلاف را برطرف می کند.”

اگرچه وی در هنگام تعامل با اشیا قادر به مشاهده دست خود بود ، اما هیچ یک از کاربران هرگز احساس نکردند که احساس انگشت شست او را احساس می کنند ، بلکه این احساس همچنان در همان منطقه ای که در ابتدا احساس می شد ادامه یافت.

“هر سال به مدت یک روز ، این افراد پروتز انگشت شست را لمس می کردند و چیزهایی را لمس می کردند ، و آن را در مکان دیگری احساس می کردند – گاهی اوقات در نزدیکی انگشت شست ، اما روی آن نیست – و احساس هرگز تکان نمی خورد. حتی یک لکه وجود ندارد.” نویسنده ارشد Sliman Bensmaia ، PhD ، استاد زیست شناسی ارگانیک و آناتومی خانواده جیمز و کارن فرانک در UChicago.

این نتایج دگم غالب در مورد انعطاف پذیری مغز پس از از دست دادن اندام را به چالش می کشد. بسیاری بر این باورند که مغز پس از از دست دادن سهم حسی خود از طریق از بین بردن بافت مغز و استفاده نشده مغز برای اهداف دیگر ، توانایی بالایی در سازماندهی مجدد دارد.

بنسمایا گفت: “این ایده وجود داشت كه سیستم عصبی واقعاً پلاستیكی است ، بنابراین اگر متوجه عدم تطابق بین آنچه می بینید و آنچه احساس می كنید می شوید ، این فرصتی عالی برای تغییر مجدد عصب است.” “به عنوان مثال ، اگر دو انگشت را به هم بدوزید و ببینید که چگونه در مغز نشان داده می شود ، به نظر می رسد که آنها با هم ادغام شده اند.”

وی ادامه داد: “اما من فکر می کنم که این ایده بسیار زیاد تخمین زده می شود. کمتر به این فکر می کند که شما در حال مرتب سازی مجدد یک اتاق هستید و فقط صدای پژواکی را می شنوید که دور دوربین خالی می پرید.” وی افزود: “ممكن است از اندام های همسایه مقداری احساس همپوشانی داشته باشید ، اما این به این دلیل است كه ناحیه ای از مغز كه قبلاً به این احساس پاسخ داده است خالی است و فعال شدن نورون های اطراف آن از طریق خلأ انعكاس می یابد.”

این مطالعه بر اهمیت دانستن محل دقیق قرار دادن الکترودها هنگام کاشت گریت سنسور برای بیمارانی که از این نوع دستگاه نوروپروتزی استفاده می کنند ، تأکید می کند ، زیرا بعید به نظر می رسد که مغز بتواند تنظیمات قابل توجهی در نحوه درک این ورودی حسی ایجاد کند. . بنسمایا گفت: “این بدان معنی است که شما واقعاً باید این کار را درست انجام دهید.” “هیچ تغییری در اینجا وجود ندارد.”


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>