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o consórcio UCI-conduzido recebe $8 milhões do NSF para desenvolver a relação do cérebro-computador

O National Science Foundation concedeu $8 milhões a um consórcio conduzido pelo University of California, Irvine desenvolver uma relação do cérebro-computador que pudesse restaurar a capacidade e a sensação de passeio nos indivíduos com ferimento da medula espinal. Esta iniciativa representa a concessão a maior do NSF recebida por pesquisadores da faculdade nas escolas da engenharia e da medicina de UCI.

“O objetivo deste projecto multidisciplinar é criar um sistema implantable que contornando a parcela danificada da medula espinal possa permitir pacientes com estes ferimentos de recuperar outra vez o sentimento em seus pés e caminhada,” disse o investigador principal Payam Heydari, professor de UCI da engenharia elétrica & da informática.

“Os ferimentos da medula espinal são devastadores e têm um impacto profunda negativo na independência e qualidade de vida daquelas afetadas,” adicionou. “Estes inabilidades resultantes custam aos E.U. aproximadamente $50 bilhões pelo ano em preliminar e despesas secundárias dos cuidados médicos, assim nós esperamos que nosso trabalho pode resolver um problema de saúde público nacional principal.”

A concessão de cinco anos, patrocinada pelo programa Cyber-Físico da fronteira dos sistemas do NSF, será dividida entre UCI, Instituto de Tecnologia de Califórnia e a Universidade da Califórnia do Sul. Os investigador co-principais de Heydari no projecto são Zoran Nenadic, professor de UCI da engenharia biomedicável; Faz, o professor clínico assistente de UCI da neurologia; Richard Andersen, James G. Boswell professor da neurociência em Caltech; e Charles Liu, professor da cirurgia neurológica na Faculdade de Medicina de Keck de USC.

Nenadic disse que a equipa de investigação de UCI tem trabalhado nos últimos anos para miniaturizar os sistemas da cérebro-computador-relação, encolhendo os do tamanho de um computador de secretária à escala do pacemaker. Nenadic e faz colaborado previamente em um estudo do prova--conceito para executar uma relação do cérebro-computador que permita um homem do paraplégico de andar a uma distância curto. O objetivo deste projecto NSF-financiado novo é aperfeiçoar a tecnologia e diminuir seu tamanho.

Do “o laboratório professor Heydari, que se especializa na baixa potência, a eletrônica da nano-escala, projectou e executou diversos circuitos integrados críticos que torna a escamação a este tamanho pequeno possível,” ele adicionou.

Esta nova iniciativa centrar-se-á sobre a conversão de tecnologia existente em uma versão inteiramente implantable que de um modo similar executado aos stimulators profundos do cérebro. Para testar a tecnologia, a equipe de UCI colaborará com o Caltech e o USC em estudos clínicos nos voluntários com ferimento da medula espinal.

“Desde que estes sistemas são inteiramente implantable, serão imperceptíveis, trabalho dia-e-noite e para alcançar os sinais muito mais fortes do cérebro, facilitando o controle altamente exacto do movimento,” disse Nenadic.

Faz, um perito no neurorehabilitation, vê o potencial além dos indivíduos de ajuda com ferimento da medula espinal. “Uma vez que estes sistemas são aprovados pelo FDA, sua aplicação pode ser expandida aos povos afetados pela inabilidade devendo afagar ou lesão cerebral traumático,” disse. “O estudo igualmente expandirá extremamente nosso conhecimento de como o cérebro humano controla o passeio e processa a sensação - o conhecimento que pode ajudar pesquisadores melhor a compreender os processos da doença que afectam estas funções.”

O programa Cyber-Físico da fronteira dos sistemas é um do maiores dentro do NSF, fornecendo o financiamento para os esforços principais que identificam e endereçam os problemas críticos que têm o potencial ser resolvido com o uso de eletrônico, a computação e as tecnologias da informação.

Outros comentários

Os “povos com os ferimentos da medula espinal não têm a sensação em seus pés e devem olhar seus pés ao usar os pés protéticos manualmente controlados, desde que não recebem o feedback sensorial normal. Isto faz difícil usar dispositivos, tal exoskeleton. Contudo, a relação que da cérebro-máquina nós estamos trabalhando sobre será bidireccional. Permite que os neurônios controlem um exoskeleton e igualmente dá aos neurônios o feedback da sensação na região do córtice do cérebro onde o pé é representado. O feedback sensorial estimulação-baseado é o componente principal da participação do nosso laboratório no projecto.” - Richard Andersen, Caltech.

“A aproximação actual desenvolve uma solução tecnologico à paralisia criando um trajecto novo para que o cérebro interaja directamente com o ambiente externo. Esta aproximação nova synergize com estratégias paralelas tais como o reparo neural e a optimização.” - Charles Liu, USC