Gelähmten bewegt sich Finger mit Gehirn-Implantat

Ein 24-jähriger Mann, deren Arme und Beine durch eine Verletzung des Rückenmarks gelähmt wurden, wiedergewonnen hat die Fähigkeit, seine Hand, Handgelenk und mehrere Finger mit Hilfe eines elektrischen Gerätes in einem Labor bewegen laut einer neuen Studie.

Das Gerät ist in seinem Gehirn implantiert und verbunden mit einer Hülse aus Elektroden auf seinem Unterarm getragen. Mithilfe des Geräts kann der Mann, Ian Burkhart, nun Routineaufgaben mit eigener Hand durchführen einschließlich gießt Wasser in ein Glas, streichen eine Kreditkarte und sogar spielen "Guitar Hero".

Burkhart wurde im Alter von 19 Jahren gelähmt, nachdem er die Taube in eine flache Welle an einem Strand und schlug dem sandigen Boden schwer verletzt sein Rückenmark. Wegen dem auf seinem Körper die Verletzung aufgetreten ist verlor er seine Beine und seine Unterarme. [5 verrückte Technologien, die Biotechnologie revolutioniert werden]

Aber jetzt, mit dem Gerät, Burkhart funktionale Bewegungen wiedererlangt hat gesagt Tschad Bouton, der Abteilung Führer der Neurotechnologie und Analysen am Feinstein Institute for Medical Research in New York. Bouton ist auch der leitende Autor der Studie beschreibt Burkhart Fortschritt, veröffentlicht heute (13. April) in der Zeitschrift Nature.

Funktionale Bewegungen sind die Art, die Menschen, die alltäglichen Tätigkeiten, wie Abholung eine Flasche und gießt Wasser in eine Tasse durchführen lassen aber diese Bewegungen sind oft als selbstverständlich hingenommen, Bouton hinzugefügt, am 12. April auf einer Pressekonferenz, die Bekanntgabe der Ergebnisse der Studie sprechen.

Gehirn-Computer-Interface-Technologie

Burkhart ist in der Lage, seinen Arm mit Gehirn-Computer-Interface-Technologie, die einen Computer verwendet, um Signale im Gehirn eines Menschen in elektrische Impulse zu übersetzen zu bewegen – in diesem Fall auf dem Ärmel Burkhart trägt auf seinem Unterarm.

Um diese Technologie zu erstellen, die Forscher Burkharts motorischen Kortex, der Teil des Gehirns, die Bewegung steuert eine Gerät mit Mikroelektroden eingepflanzt.

Nun, wenn er die Ärmel trägt, liefern seine 130 Elektroden elektrische Impulse an seine Muskeln, wodurch sie, sich zusammenzuziehen.

In einer nonparalyzed Person Signale aus dem Gehirn Reisen hinunter das Rückenmark Nerven an verschiedenen Muskeln im Körper, wodurch die Muskeln bewegen angeschlossen. Bei Menschen, die gelähmt sind, diese Signale im Gehirn auftreten, aber sie können nicht übermittelt werden Muskeln, weil das Rückenmark beschädigt ist. Das Implantat im Burkharts Gehirns und der Elektrode Hülse umgehen die Verletzung in seinem Rückenmark, liefern die Signale direkt an seine Muskeln.

Im Wesentlichen ist Burkhart durchführen dieser Bewegungen durch die "Beherrschung seine Gedanken", sagte Dr. Ali Rezai, der senior-Autor der Studie und ein Neurochirurg an der Ohio State University Wexner Medical Center, wo Burkhart behandelt wurde.

Burkhart Fähigkeit, einige seiner Finger zu bewegen ist eine wichtige Erkenntnis, die Forscher und fügte hinzu, dass sie nicht sicher, dass es möglich wäre.

Damit können Burkhart seine einzelnen Fingerbewegungen wieder zu erlangen, mussten die Forscher zu finden und zu entschlüsseln sehr spezifische Gehirnsignale Bouton sagte. Dann, sie musste herausfinden, das Muster von elektrischen Impulsen, die sie benötigen würden, um den Unterarm zu liefern, sagte er. Die Muskeln im Unterarm, die Finger Bewegungen liegen unter anderen Muskeln die Handgelenkbewegungen Steuern Steuern, sagte er. [Bionischen Menschen: Top 10 Technologien]

Die nächste Stufe

Dies ist nicht das erste Mal Forscher haben dekodiert Signale des Gehirns zu einen Gelähmten einzelnen Zug helfen.

In der Tat, die neue Technologie ist vergleichbar mit einem Gehirn-Implantat zur Steuerung eines Roboterarms oder ein Exoskelett, Rezai sagte. Aber im Burkhart Fall die Hülse geht noch einen Schritt weiter, indem tatsächlich erlaubte ihm, seine eigenen Gliedmaßen bewegen Rezai sagte.

Das Endziel ist ein Gerät, das minimalinvasive und einfach zu bedienen ist, sagte Rezai.

Ein weiterer wichtiger Aspekt des Burkhart Elektrode Hülse ist, dass es intuitiv, sagte Nick Annetta, Wissenschaftler am Battelle Memorial Institute, Forschungs- und Entwicklungsorganisation in Ohio und Autor der Studie.

Das bedeutet, dass "Wenn [Burkhart] denkt über seine Hand schließen, er seine Hand schließt. Er muss nicht zu denken, andere Arten von Bewegungen"um diese Bewegung zu machen, sagte Annetta. Die Technologie sagte "so natürlich wie möglich", er.

Die Ärzte und Forscher hoffen, dass eines Tages diese Technologie helfen könnte, nicht nur Menschen mit Lähmungen, sondern auch diejenigen, die Bewegung aufgrund von Schlaganfällen oder Schädel-Hirn-Verletzungen verloren haben, sagte Annetta.

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