Учени от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана успяха да възстановят реалистични движения на парализирани плъхове с помощта на софтуер. Проучването е част от програма, целяща да помогне на парализираните хора да вървят отново чрез стимулиране на техните гръбначни мозъци с електрически импулси. Тези сигнали заместват командите, които обикновено се изпращат от мозъка, но се прекъсват след травма на гръбначния стълб.
Тази пролет учени от Луисвилския университет и Калифорнийския университет, Лос Анджелис (UCLA), съобщиха, че четирима човека, които са парализирани от години, са възвърнали движението в своите крака, бедра, глезени и пръсти и дори са успели да се изправят благодарение на имплантирано устройство, стимулиращо гръбначния им мозък. Тази технология е наречена епидурална стимулация.
Постигнатите движения са скромни и не дават възможност на човека да върви свободно, но технологията позволява на пациентите да упражняват краката си, което изглежда възстановява някои движения.
Ограничение на епидуралната стимулация е, че електрическите импулси не водят до сложни, координирани движения. Освен това, при тестовете с хора стимулаторите се контролират ръчно. Точно тук може да помогне системата, разработена от Грегоар Куртин, невроучен от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана. Швейцарският екип снима плъховете докато ходят и след това софтуер обработва изображенията, като изработва модел от симулации, за да се възпроизведат синхронизирани движения. Такава система би могла да помогне на човек да върви ритмично и да поддържа баланс.
[pull_quote_center]Колкото по-добра е системата, толкова повече ще помогне на човека, който е стимулиран, така че да не се налага постоянно да се вземат решения,[/pull_quote_center]казва В. Реджи Едгъртън, физиолог от UCLA, който е тествал епидуралната стимулация върху пациенти.
За да получат тези резултати, учените са прекъснали гръбначните мозъци на шест плъха и след това са имплантирали гъвкави електроди в долната част на гръбначните им мозъци. На животните им е дадено лекарство, познато като серотонин агонист, което според Куртин подготвя гръбначния мозък да комуникира с краката – способност, която е прекъсната след травмата. След това са поставили плъховете, поддържани с ремъци, на бягаща пътека или на писта с препятствия.
[pull_quote_center]Това е първата система за контрол със затворен цикъл, която наистина може да регулира движенията на краката в реално време въпреки парализата,[/pull_quote_center]казва Куртин.
Всеки от плъховете е направил поне хиляда последователни стъпки и успешно е изкачил стълби с размер подходящ за гризачите.
Екипът се надява да тества концепта си с хора доброволци следващата година.
[pull_quote_center]Идеята е системата да се използва в залата за рехабилитация,[/pull_quote_center]казва Куртин, като посочва доказателства, че упражняването на гръбначния стълб и на краката могат частично да възстанови прекъснатите връзки с мозъка.
Технологията за епидуралната стимулация все още е далеч от това да даде възможност на парализирани хора да вървят самостоятелно. Според Хънтър Пекъм, биоинженер в Западен резервен университет Кейс, пациентите искат да контролират сами собствените си движения, което означава, че бъдещите версии на тези системи трябва да постигнат баланс между автоматизираните процеси и движенията, избрани от ползвателя им.
Екипът на Куртин работи върху разработването на интерфейс мозък-машина като електроди, имплантирани в моторната мозъчна кора, за да записва планирани движения, които евентуално биха могли да дадат възможност на пациента да контролира гръбначен стимулатор и движението на краката си чрез своите мисли.
