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Remise du sens du contact

Thought LeadersDr. Patrick GanzerPrincipal Research ScientistBattelle Memorial Institute

M. Patrick Ganzer parle à Nouvelles-Médical au sujet de sa recherche d'inauguration dans remettre le sens du contact utilisant des surfaces adjacentes de cerveau-ordinateur.

Qu'a provoqué votre recherche dans le sens du contact ?

J'avais étudié les systèmes neuraux qui contact de procédé pendant plusieurs années, particulièrement les dégâts suivants de système nerveux.

Dans le passé, mes équipes se sont concentrées sur les traitements se développants qui peuvent remettre le fonctionnement de membre supérieur après les dégâts, tels qu'une lésion de la moelle épinière ou une rappe.

Le sens du contact est critique pour le contrôle général de mouvement. Particulièrement, c'était un besoin imprévisible de système d'interface actuel (BCI) de cerveau-ordinateur que notre groupe développe chez Battelle.

Comment le sens du contact peut-il devenir endommagé ?

Les voies spécifiques dans le système nerveux transmettent l'information de contact de votre peau à la moelle épinière, et éventuellement au cerveau.

Le participant à notre test clinique de BCI, malheureusement, a une lésion de la moelle épinière sévère. Sa main paralysée a également un sens de contact sensiblement nui, et manque presque totalement de la sensation signicative. C'est un déficit fonctionnel important qui nuit sa capacité de fonctionner normalement.

Sens de contact

Crédit d'image : Luma créatif/Shutterstock.com

Pourquoi le sens de l'essentiel de contact est-il chez l'homme ?

Bon nombre d'entre nous ont remarqué un sens de contact nui, peut-être quand notre membre a en sommeil tombé ou nous avons été à l'extérieur dans le rhume trop longtemps.

Même une petite perturbation dans la capacité de contact peut avoir un impact majeur sur la capacité de mouvement donnante droit. Les circuits de contact et de mouvement dans le système nerveux agissent l'un sur l'autre aussi bien. Nous employons sensoriel et touchons des signes tout les temps pour rester le droit, objectifs d'adhérence avec la force correcte, et ainsi de suite.

Comment avez-vous mis en application un système d'interface de Cerveau-Ordinateur dans votre recherche ? Comment ce système fonctionne-t-il ?

Les études du passé de notre équipe ont employé les pensées du ` du participant' pour remettre seul le mouvement à sa main paralysée.

Utilisant une petite frite implantée dans le cerveau du participant, la surface adjacente de cerveau-ordinateur (BCI) enregistrerait les pensées du participant liées à un mouvement destiné de main (par exemple, je veux saisir cette bouteille), utilise un ordinateur pour trouver cette activité cérébrale spécifique, et puis stimule ses muscles pour effectuer sa main déménager de la voie désirée.

Utilisant le système de BCI, le participant peut de nouveau déménager sa main paralysée, pour frapper à toute volée une carte de crédit, capte un choix d'objectifs, et beaucoup d'autres fonctionnements de moteur.

Utilisant ce système, vous êtes parvenu à remettre le sens du contact. Comment avez-vous fait ceci ?

Malheureusement, la main du participant non seulement est complet paralysée, mais elle manque également presque totalement de la sensation. C'un problème majeur, comme sens de contact est critique pour le contrôle approprié de mouvement.

Le participant a la panne trouver le contact général, et essentiellement ne peut pas même ressentir des petits objets. À cause de ce manque de sensation, parfois la main du participant se sent également étrangère.

Dans notre étude actuelle, nous traitons plusieurs de ces problèmes et remettons le sens du participant du contact. Nous avons découvert la première fois que quand le participant touche des objectifs, un signe subperceptual de contact de ` très petit' est produit dans le cerveau.

A dit différemment, nous a commencé à enregistrer l'activité faible de contact dans le cerveau, quoique le participant ne puisse pas trouver les événements de contact. Nous avons alors enseigné à un ordinateur comment trouver ces signes subperceptual de contact. Pour finir, nous ` amplifié' ce signe subperceptual de contact dans la perception consciente, utilisant le contrôle par retour de l'information basé sur vibration sur la peau le participant pouvons nous sentir.

Améliorant le contact subperceptual dans la perception consciente menée à un choix d'avantages pour le participant. Sa capacité de trouver le contact presque totalement a été remise. Quand il emploie le système en temps réel, ses mouvements accélèrent et il peut manipuler et transférer des objectifs plus rapidement.

La perception du participant qu'il règle sa propre main est également améliorée, en raison du contrôle par retour de l'information sensoriel artificiel.

Quel est contrôle par retour de l'information haptique ?

Le contrôle par retour de l'information haptique est n'importe quelle technologie qui peut être employée pour donner un sens de contact - comme la vibration d'un Contrôleur de téléphone portable ou de jeu vidéo.

Comment la recherche bénéficiera-t-elle des gens souffrant des lésions de la moelle épinière ?

Un BCI peut être employé pour remettre le fonctionnement significatif dans les personnes vivant avec la paralysie et le dysfonctionnement sensoriel après lésion de la moelle épinière. Notre espoir est que ces découvertes autres expliquent le nombre de fonctionnements qui peuvent être remis dans les patients employant cette technologie - pas simplement mouvement mais également le sens du contact.

L'inducteur du neurotechnology a un contrat à terme lumineux, et nous espérons que ces types de systèmes pourront être employés dans un environnement familial bientôt.

Quelle autre recherche doit être effectuée avant ceci peut être employée dans les maisons ?

Il y a un certain nombre de défis en produisant une version à emporter d'un système de BCI. Le groupe de NeuroLife chez Battelle aborde on de ces derniers.

Nous avons récent effectué le système de stimulation de muscle de `' miniaturisé et le portable. C'est maintenant une chemise plus esthétiquement de satisfaction de `' qui peut être fermée la fermeture éclair autour de l'arme pour activer le mouvement de main.

Une autre étape passionnante que nous avons accomplie récent emploie un système tablette tablette de stimulation de muscle d'ordinateur de `' dans la maison du participant. Il a employé ceci pour exécuter un certain nombre d'actions, d'une manière primordiale en dehors de du laboratoire.

Beaucoup d'autres défis demeurent, comme assurer le degré de sécurité de dispositif, la sécurité de dispositif, et la longévité de dispositif.

Quelles sont les prochaines opérations dans votre recherche ?

Nous sommes très enthousiastes au sujet du contrat à terme du neurotechnology grand, et particulièrement de BCIs. Certains de nos objectifs prochains sont concentrés sur développer davantage le système pour l'usage dans la maison et s'appliquer également la technologie de stimulation de muscle à d'autres handicaps, tels que la paralysie suivant une rappe.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Affichez plus au sujet de sa recherche chez Battelle ici !

Au sujet de M. Patrick Ganzer

M. Ganzer a reçu son SB en neurologie de College du Roi en 2008, complété son Ph.D. dans le génie biomédical et la Science de l'université de Drexel en 2013, et terminé sa camaraderie post-doctorale à l'Université du Texas à Dallas en 2017.

Il est maintenant un scientifique principal de recherches au Battelle Memorial Institute, la plus grande organisation pour la recherche à but non lucratif du monde située à Columbus, Ohio.

M. Ganzer travaille à plusieurs neurotechnologies chez Battelle, y compris des surfaces adjacentes de cerveau-ordinateur et des neurotechnologies non-chirurgicaux. Il est actuel l'investigateur principal pour le programme de médicament de Bioelectronic de Battelle - une initiative de recherche et développement se concentrant sur développer des traitements bioelectronic de médicament pour traiter la maladie.M. Patrick Ganzer

Sa recherche précédente à l'Université du Texas à Dallas a utilisé la stimulation visée de nerf vague pour amplifier les effets de la réhabilitation et pour remettre des liens aux muscles paralysés dans les modèles précliniques de la lésion de la moelle épinière, de la rappe, et de la lésion nerveuse périphérique.

Le travail de M. Ganzer's maintenant est traduit aux applications de test clinique multiples et a été activé par plus de dollars $4 millions dans le financement des agences telles que l'Agence de la défense pour les projets de recherche avancés (DARPA), l'aile pour la fondation de durée, et la fondation de Jr. de W.W. Caruth.

Avec ses équipiers doués, Patrick développe des neurotechnologies neufs et des médicaments bioelectronic pour soigner des patients souffrant du dysfonctionnement et de la maladie.

Emily Henderson

Written by

Emily Henderson

Emily Henderson graduated with a 2:1 in Forensic Science from Keele University and then completed a PGCE in Chemistry. Emily particularly enjoyed discovering new ideas and theories surrounding the human body and decomposition. In her spare time, Emily enjoys watching crime documentaries and reading books. She also loves the outdoors, enjoying long walks and discovering new places. Emily aims to travel and see more of the world, gaining new experiences and trying new cultures. She has always wanted to visit Australia and Indonesia.

Citations

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