Breakthrough Kann Um Rehabilitation Optionen für Menschen mit körperlichen Behinderungen Blei

Eine kompakte , in sich geschlossene Sensor erfasst und übertragen Hirnaktivität Daten drahtlos für mehr als ein Jahr in der Frühphase von Tierversuchen , die nach einer Studie von den National Institutes of Health. Neben der Möglichkeit für natürlichere Studien der Hirnaktivität in bewegende Objekte bedeutet dies implantierbares Gerät einen möglichen großen Schritt in Richtung Kabel freie Steuerung von modernen Prothetik , die mit der Kraft der Gedanken zu bewegen. Der Bericht ist in der April 2013 Ausgabe des Journal of Neural Engineering.

" Für Menschen, die Lähmung oder Amputation erlitten haben , können Rehabilitations langsam und frustrierend sein , weil sie auf eine neue Art, die Dinge , die der Rest von uns tun, ohne sich aktiv daran zu denken zu tun zu lernen , '' sagte Grace Peng , Ph.D. , der die Rehabilitation Engineering Program des National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering ( NIBIB ), Teil der NIH beaufsichtigt . "Gehirn -Computer-Schnittstellen nutzen bestehende Gehirn-Schaltung , die eine intuitivere Reha- Erfahrung bieten kann , und letztendlich eine bessere Qualität der Leben für Menschen, die bereits große Herausforderungen gestellt haben . "

Jüngste Fortschritte in der Gehirn-Computer- Schnittstellen (BCI) haben gezeigt, dass es möglich ist , dass eine Person einen Roboterarm durch implantierten Hirnsensoren, leistungsfähige externe Computer verbunden steuern. Allerdings haben solche Geräte auf Kabelverbindungen , die Infektionsrisiken bergen und Bewegung zu beschränken , oder waren drahtlose hatte aber sehr begrenzte Rechenleistung verlassen .

Aufbauend auf dieser Linie der Forschung , David Borton , Ph.D., und Ming Yin , Ph.D., von der Brown University , Providence, RI , und seine Kollegen überragt mehrere große Hindernisse bei der Entwicklung ihrer Sensor . Um vollständig implantierbaren innerhalb des Gehirns sein , die benötigte Vorrichtung sehr klein sein und vollständig abgedichtet ist , um das empfindliche Maschinen innerhalb der Vorrichtung und die noch heikler umgebende Gewebe zu schützen . Gleichzeitig hatte sie stark genug, um subtile elektrische Aktivität des Gehirns in digitale Signale , die von einem Computer verwendet werden könnte, zu konvertieren , und dann erhöhen diese Signale auf einen Pegel , der von einem drahtlosen Empfänger in einiger Entfernung außerhalb der festgestellt werden konnte Körper. Wie alle schnurlosen Maschinen hatte die Einrichtung wiederaufladbar sein, aber im Falle eines implantierten Hirnsensors muss Nachladen auch drahtlos erfolgen.

Die mit Hirnchirurgen von der Form und Größe des Sensors , die sie aus Titan gebaut konsultiert Forscher , die üblicherweise in den Gelenkersatz und andere medizinische Implantate verwendet . Sie eingebaut das Gerät auch mit einem Fenster aus Saphir , die elektromagnetische Signale passieren leichter als andere Materialien , um den Funkverkehr und induktive Lade , ein Verfahren zum Aufladen auch elektronisch Zahnbürsten unterstützen. Im Inneren wurde das Gerät dicht mit der Elektronik speziell entwickelt, um auf Low-Power , um die Wärmemenge, die vom Gerät erzeugte reduzieren und die Zeit, die mit Akkustrom arbeiten konnten verlängern funktionieren verpackt.

Testen Sie das Gerät im Tiermodell - zwei Schweine und zwei Rhesusaffen - die Forscher waren in der Lage, Datensatzdaten von den implantierten Sensoren in Echtzeit über einen drahtlosen Breitbandanschlusszu empfangen und . Die Sensoren können Signale mehr übertragen als einen Meter und haben weiterhin seit über einem Jahr mit wenig Verschlechterung der Qualität oder Leistung durchzuführen.

Die Möglichkeit, aus der Ferne erfassen die Hirnaktivität Daten als ein Tier natürlich interagiert mit seiner Umgebung kann helfen, informieren Studien über die Steuerung der Muskulatur und den bewegungsbezogenen Schaltkreise im Gehirn , sagen die Forscher. Während des Tests der aktuellen Geräte weitergeht, wollen die Forscher den Sensor für bessere Wärmemanagement und Datenübertragung zu suchen, mit Einsatz in humanmedizinischen Versorgung , wie das Ziel .

"Klinische Anwendungen gedacht gesteuerten Prothesen für schwerst neurologischen Erkrankungen Patienten , drahtlosen Zugriff auf motorisierte Rollstühle oder andere unterstützende Technologien und diagnostische Überwachung wie in enthalten Epilepsie , In denen Patienten, die derzeit an den Nacht während Beurteilung angebunden ", sagte Borton .