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da consorzio guidato UCI riceve $8 milioni dal NSF per sviluppare l'interfaccia del cervello-computer

Il National Science Foundation ha assegnato $8 milioni ad un consorzio piombo dall'università di California, Irvine sviluppare un'interfaccia del cervello-computer che può riparare l'abilità e la sensazione di camminata in persone con la lesione del midollo spinale. Questa iniziativa rappresenta il più grande premio del NSF ricevuto dai ricercatori della facoltà nei banchi di assistenza tecnica e della medicina di UCI.

“Lo scopo di questo progetto pluridisciplinare è di creare un sistema impiantabile che aggirando la parte nociva del midollo spinale può permettere ai pazienti con queste lesioni di riacquistare ancora la sensibilità nei loro cosciotti e passeggiata,„ ha detto il ricercatore principale Payam Heydari, professore di UCI di ingegneria elettrica & dell'informatica.

“Le lesioni del midollo spinale sono devastanti ed hanno un impatto profondo negativo su indipendenza e qualità di vita di quelli influenzati,„ ha aggiunto. “Questi inabilità risultanti costano agli Stati Uniti approssimativamente $50 miliardo all'anno in primario e spese secondarie di sanità, così speriamo che il nostro lavoro possa risolvere un problema sanitario di salute pubblica nazionale importante.„

La concessione quinquennale, promossa dal programma Cyber-Fisico di frontiera dei sistemi del NSF, sarà divisa fra UCI, l'istituto di tecnologia della California e l'università della California del Sud. I ricercatori co-principali di Heydari sul progetto sono Zoran Nenadic, professore di UCI di assistenza tecnica biomedica; Fa, professore clinico di aiuto di UCI della neurologia; Richard Andersen, il James G. Boswell professore di neuroscienza a Caltech; e Charles Liu, professore di ambulatorio neurologico alla scuola di medicina di Keck di USC.

Nenadic ha detto che il gruppo di ricerca di UCI sta lavorando negli ultimi anni per miniaturizzare i sistemi dell'cervello-computer-interfaccia, restringente li dalla dimensione di un desktop computer al disgaggio dello stimolatore cardiaco. Nenadic e fa collaborato precedentemente su uno studio del proof of concept per applicare un'interfaccia del cervello-computer che ha permesso ad un uomo del paraplegico di camminare una breve distanza. Lo scopo di questo nuovo a progetto fondato a NSF è di perfezionare la tecnologia e di fare diminuire la sua dimensione.

“Laboratorio del professor Heydari, che si specializza in a bassa potenza, elettronica del nano-disgaggio, progettata ed applicata parecchi circuiti integrati critici che fa la operazione di disgaggio a questo possibile di piccola dimensione,„ ha aggiunto.

Questa nuova iniziativa metterà a fuoco sulla conversione della tecnologia attuale in versione completamente impiantabile che applicato in un modo simile agli stimolatori profondi del cervello. Per verificare la tecnologia, il gruppo di UCI collaborerà con Caltech e USC sugli studi clinici in volontari con la lesione del midollo spinale.

“Poiché questi sistemi sono completamente impiantabili, saranno non appariscenti, lavoro ventiquattr'ore su ventiquattro ed accedere ai segnali molto più forti del cervello, facilitanti controllo altamente accurato di movimento,„ ha detto Nenadic.

Fa, un esperto in neurorehabilitation, vede il potenziale oltre le persone d'aiuto con la lesione del midollo spinale. “Una volta che questi sistemi sono approvati dalla FDA, la loro applicazione può essere ampliata alla gente influenzata dall'inabilità dovuta segnare o trauma cranico traumatico,„ ha detto. “Lo studio egualmente notevolmente amplierà la nostra conoscenza di come il cervello umano gestisce la camminata ed elabora la sensazione - conoscenza che può aiutare meglio i ricercatori a capire i trattamenti di malattia che pregiudicano queste funzioni.„

Il programma Cyber-Fisico di frontiera dei sistemi è uno dei più gran all'interno del NSF, fornendo il finanziamento per gli sforzi importanti che identificano ed indirizzano i problemi critici che hanno il potenziale di essere risolto con l'uso di elettronico, la computazione e le tecnologie dell'informazione.

Altre osservazioni

“La gente con le lesioni del midollo spinale non ha sensazione in loro cosciotti e deve esaminare i loro piedi quando per mezzo dei cosciotti prostetici manualmente controllati, poiché non ricevono il feedback sensitivo normale. Ciò lo rende difficile utilizzare le unità, un tal esoscheletro. Tuttavia, l'interfaccia che del cervello-commputer stiamo lavorando sopra sarà bidirezionale. Permette che i neuroni gestiscano un esoscheletro ed egualmente che dà a neuroni il feedback della sensazione nella regione della corteccia del cervello in cui il cosciotto è rappresentato. Al il feedback sensitivo basato a stimolo è la componente principale della partecipazione del nostro laboratorio al progetto.„ - Richard Andersen, Caltech.

“L'approccio attuale trova una soluzione tecnologica alla paralisi creando un nuovo percorso affinchè il cervello interagisca direttamente con l'ambiente esterno. Questo approccio novello potenzierà con le strategie parallele quali la riparazione e l'ottimizzazione neurali.„ - Charles Liu, USC