Inwazyjna mikrostymulacja przywróciła wrażenia dotykowe u sparaliżowanego pacjenta

Kategorie: 

Źródło: tg

Amerykańscy naukowcy zdołali odtworzyć wrażliwość kończyn sparaliżowanego pacjenta za pomocą inwazyjnej stymulacji poprzez mikroelektrody zainstalowane w korze somatosensorycznej mózgu. Uczestnik eksperymentu powiedział, że wyczuwa dotyk ręki, a także odczuwa jej ruch.

 

Artykuł na ten temat opublikowano w czasopiśmie eLife. System somatosensoryczny jest częścią układu nerwowego i jest odpowiedzialny za zmysł dotyku, propriocepcję (wrażenie własnego ciała w przestrzeni), nocycepcję (uczucie bólu) i poczucie temperatury. Po wystawieniu na działanie bodziec zmysłów (receptor)  rozprowadza informacje sygnałów nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. W przypadku kontaktu ze skórą sygnał z neuronów doprowadzających jest wysyłany do pierwotnej kory somatosensorycznej, znajdującej się w rejonie centralnego zaokraglenia płata ciemieniowego kory półkul mózgowych.

 

Z powodu uszkodzenia rdzenia kręgowego połączenie między narządami zmysłów i korą somatosensoryczną, które przetwarza sygnały z neuronów aferentnych, zostaje przerwane, a pacjent z takim urazem traci wrażliwość. Sama skorupa pozostaje nietknięta. Dlatego, pomimo tego, że urazy rdzenia kręgowego są nieuleczalne i powodują niemożność dotykania na stałe, poprzez stymulacją odpowiednich części kory można wywołać bezpośrednią reakcję. Aby osiągnąć maksymalną dokładność tej reakcji, naukowcy stosują inwazyjną metodę stymulacji, w której elektrody są wszczepiane bezpośrednio do mózgu pacjenta.

 

Stymulując korę z wysokim poziomem prądu możliwe jest wywołanie czucia w narządach dotykowych. Pacjenci często opisują je jako mrowienie. Alternatywą dla klasycznej inwazyjnej stymulacji elektrycznej może być wykorzystanie mikroelektrod. Metoda została przetestowana przez naukowców z California Institute of Technology pod kierownictwem Richarda A. Andersena. W eksperymencie uczestniczył pacjent sparaliżowany od szyi w dół w wyniku urazu rdzenia kręgowego. Dwie mikroelektrody wszczepiono w rejon kory czuciowo - mózgowej jego mózgu.

 

Poprzez stymulację różnych części kory o różnej sile prądu, naukowcom udało się odtworzyć pewne odczucia dotykowe u pacjenta. Tak więc, uczestnik eksperymentu powiedział, że podczas stymulacji czuł, jak jego dłoń jest ściskana. Ponadto, przy silnej stymulacji badany opowiadał, że czuł swoje ruchy rąk. W ten sposób naukowcom udało się odtworzyć propriocepcję w kończynach.

 

Okazuje się, że mikrowzmocnienia, w porównaniu z konwencjonalną metodą inwazyjnej stymulacji, wywołują uczucia zbliżone do naturalnych. Ponadto najnowsze wyniki badań zostaną dodatkowo wykorzystane do poprawy wydajności neurointerfejsów i protez kończyn. W 2016 roku amerykańskim naukowcom udało się po raz pierwszy stworzyć „wrażliwą" protezę. Przy pomocy tych samych mikroelektrod wszczepionych w korze somatosensorycznej sparaliżowanego pacjenta naukowcy byli w stanie przekazywać wrażenia dotykowe poprzez pracę protezy.

 

 

Ocena: 

Średnio: 5 (1 vote)



Komentarze

Skomentuj