Mandag 27. oktober 2014.- Japanske forskere har formået at "omgå" inoperative neurale veje for at nå musklerne i hjernen. Denne biocomputationsteknik kunne gøre det muligt på en grundlæggende måde at genvinde evnen til at gå gennem frivillige og bevidste bevægelser af benene hos mennesker, der er ramt af visse rygmarvsskader.
Tab af mobilitet i benene hos mennesker med visse rygmarvsskader skyldes typisk nedskæring af neurale veje, der forbinder hjernen til rygmarvsbevægelsescentret, mens de neurale kredsløb under og over punktet af læsionen opretholder de fleste af dens funktioner.
En kunstig forbindelse, der fungerer som en "bro" ved at udskifte det mistede neurale netværk og forbinde hjernen med rygmarvskredsløb, har potentialet til at mindske tabet af lokomotorisk kapacitet.
Teamet af Yukio Nishimura og Shusaku Sasada fra National Institute of Physiolog Sciences (NIPS), en af de nationale institutter for naturvidenskab (NINS) i Japan, og deres samarbejdspartnere til denne og andre japanske institutioner, har med succes skabt en kunstig forbindelse fra hjernen til bevægelsens centrum i rygmarven ved at "bygge bro" ved hjælp af en computergrænseflade. Dette gjorde det muligt for forsøgspersoner at stimulere rygmarvsbevægelsescentret ved hjælp af muskelaktivitet kontrolleret af disse patienter frivilligt og bevidst og derved kontrollere bevægelserne i benene nødvendige for at gå.
De neurale netværk i rygmarvsbevægelsescentret er i stand til at producere rytmiske bevægelser, såsom dem, der bruges til at gå eller svømme, selv når de isoleres fra hjernen. Hjernen styrer rygmarvsbevægelsescentret ved at sende ordrer om at starte, stoppe eller ændre ganghastigheden. I de fleste tilfælde forårsager tabet af denne forbindelse fra hjernen til bevægelsens centrum alvorlige problemer, når man prøver at gå.
Forskningsgruppen udtænkte den nye neurale broteknologi til at forbinde hjernen igen med rygmarvsbevægelsescentret ved hjælp af en computer, for at kompensere for mistede veje, som en måde at tillade personer med visse rygmarvsskader gendanne evnen til at gå.
Da bevægelsen af armen er forbundet med bevægelsen af benet, når vi går, brugte forskerne den førstnævnte muskulære aktivitet til at hjælpe med at overføre de passende muskelordrer til benene. Computergrænsefladen gjorde det muligt for forsøgspersoner at kontrollere en magnetisk stimulator, der styrer rygmarvs bevægelsescentret, på en ikke-invasiv måde, ved hjælp af frivilligt kontrolleret muskulær aktivitet, og således generere i benene de bevægelser, der var nødvendige for at gå.
Teamet Nishimura og Sasada håber, at denne teknologi, når den er moden nok, effektivt kan kompensere for funktionen af de afbragte veje, sende de nødvendige ordrer, genereret frivilligt og bevidst af emnet i din hjerne, mod centrum af bevægelse af rygmarv, og tillader således personer med visse rygmarvsskader at komme sig på en grundlæggende måde, frivillig gå.
Kilde:
Tags:
Check-Out Wellness Kost-Og-Ernæring
Tab af mobilitet i benene hos mennesker med visse rygmarvsskader skyldes typisk nedskæring af neurale veje, der forbinder hjernen til rygmarvsbevægelsescentret, mens de neurale kredsløb under og over punktet af læsionen opretholder de fleste af dens funktioner.
En kunstig forbindelse, der fungerer som en "bro" ved at udskifte det mistede neurale netværk og forbinde hjernen med rygmarvskredsløb, har potentialet til at mindske tabet af lokomotorisk kapacitet.
Teamet af Yukio Nishimura og Shusaku Sasada fra National Institute of Physiolog Sciences (NIPS), en af de nationale institutter for naturvidenskab (NINS) i Japan, og deres samarbejdspartnere til denne og andre japanske institutioner, har med succes skabt en kunstig forbindelse fra hjernen til bevægelsens centrum i rygmarven ved at "bygge bro" ved hjælp af en computergrænseflade. Dette gjorde det muligt for forsøgspersoner at stimulere rygmarvsbevægelsescentret ved hjælp af muskelaktivitet kontrolleret af disse patienter frivilligt og bevidst og derved kontrollere bevægelserne i benene nødvendige for at gå.
De neurale netværk i rygmarvsbevægelsescentret er i stand til at producere rytmiske bevægelser, såsom dem, der bruges til at gå eller svømme, selv når de isoleres fra hjernen. Hjernen styrer rygmarvsbevægelsescentret ved at sende ordrer om at starte, stoppe eller ændre ganghastigheden. I de fleste tilfælde forårsager tabet af denne forbindelse fra hjernen til bevægelsens centrum alvorlige problemer, når man prøver at gå.
Forskningsgruppen udtænkte den nye neurale broteknologi til at forbinde hjernen igen med rygmarvsbevægelsescentret ved hjælp af en computer, for at kompensere for mistede veje, som en måde at tillade personer med visse rygmarvsskader gendanne evnen til at gå.
Da bevægelsen af armen er forbundet med bevægelsen af benet, når vi går, brugte forskerne den førstnævnte muskulære aktivitet til at hjælpe med at overføre de passende muskelordrer til benene. Computergrænsefladen gjorde det muligt for forsøgspersoner at kontrollere en magnetisk stimulator, der styrer rygmarvs bevægelsescentret, på en ikke-invasiv måde, ved hjælp af frivilligt kontrolleret muskulær aktivitet, og således generere i benene de bevægelser, der var nødvendige for at gå.
Teamet Nishimura og Sasada håber, at denne teknologi, når den er moden nok, effektivt kan kompensere for funktionen af de afbragte veje, sende de nødvendige ordrer, genereret frivilligt og bevidst af emnet i din hjerne, mod centrum af bevægelse af rygmarv, og tillader således personer med visse rygmarvsskader at komme sig på en grundlæggende måde, frivillig gå.
Kilde:
