Мозговой имплантат и протез вернули осязание парализованному

22.10.2016

Исследователи из Питтсбургского университета разработали систему, с помощью которой вернули осязание человеку с параличом рук и ног. Он может чувствовать предметы, прикасаясь к ним роборукой, которую контролирует исключительно силой мысли.

Протезы становятся все лучше с каждым днем, но они до сих не могут вернуть своему пользователю чувство осязания. Это серьезная проблема, если принять во внимание то, насколько важно осязание для использования рук. Без него практически невозможно понять разницу между куском торта и вилкой, например. Команда под руководством Роберта Гонта из Питтсбургского университета впервые разработала систему, которая преодолевает это ограничение, позволив 28-летнему парализованному человеку ощутить предметы с помощью робоконечности.

Чтобы заставить систему работать, ученые имплантировали небольшие микроэлектроды - каждый размером с пуговицу от рубашки - в первичную соматосенсорную кору мозга пациента, именно ту часть мозга, которая получает все сенсорные сигналы от тела. Еще до операции сканирование мозга показало, где конкретно происходит обработка сигналов от каждого пальца и ладони.
После операции все сигналы шли через электроды. С помощью компьютера это позволило пациенту ощущать прикосновения через роборуку. Важно, что стимуляция коры головного мозга производит естественные ощущения, а не только покалывание, и эффект от операции длится месяцами. Пациент Натан Коупленд правильно идентифицирует предметы в 80% случаев и чувствует давление, а также его интенсивность, но пока не может понять, холодный или горячий объект держит в руке. "Наша главная цель - это создать систему, которая будет двигаться и чувствовать как настоящая рука, - говорит Гонт. - Впереди еще много работы, но начало положено".

<< Назад: Зaмужниe жeнщины выглядят мoлoжe 22.10.2016

>> Вперед: Топливо из травы 21.10.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Создан первый полностью искусственный живой организм 16.05.2019 Ученые совершили невозможное и полностью переработали геном кишечной палочки, исключив из него все лишнее и заменив оригинальные гены их синтетическими аналогами. При всем огромном разнообразии жизнь на Земле использует один и тот же "язык" - ДНК. Горстка условных химических "букв" используется для создания десятков трехбуквенных последовательностей, каждая из которых сообщает белковым структурам определенный набор информации. Четыре буквы неклеиновых кислот - аденин, цитозин, гуанин и тимин (A, C, G, T) - можно объединить в 64 комбинации трехбуквенных "слов", так называемых кодонов. Современные формы жизни представлены лишь 61 кодонами, которые формируют 20 аминокислот. Остальные три - это своего рода знаки пунктуации, обозначающие конечную точку шаблона конкретного гена в сплошной цепи. Таким образом, наши гены часто используют несколько разных фрагментов для обозначений одного и того же признака. Это создает огромную избыточность информации, но на то есть веские причины. В природе это позволяет организму быстро приспособиться к изменениям окружающей среды, но можно ли свести число кодонов к минимуму в контролируемых лабораторных условиях? Чтобы выяснить это, исследовательская группа из Кембриджского университета изучила весь генетический код штамма E. coli и выделила каждый раз, когда появляется один из трех разных кодонов. Два из них означают аминокислоту "серин", а третий играет роль стоп-кодона. Потом каждый из этих триплетов был заменен одним из четырех других кодонов, которые также кодируют серин, и даже стоп-кодон был заменен одним из двух аналогов. На бумаге внести все эти правки (а их порядка 18 000) выглядят так же просто, как автозамена одного слова другим в электронном документе. Но на практике это чрезвычайно кропотливая работа, поскольку исследователям было необходимо собрать химическую копию отредактированного генома и заменить ей оригинал, не убив при этом живой организм. Команда делала это поэтапно, и после замены каждого сегмента ученые убеждались, что бактерии продолжают функционировать как и прежде. Удивительно, но это сработало! В итоге самым жизнеспособным оказался вариант Syn61 - при нем клетки длиннее визуально и при этом размножаются в 1,6 раз медленнее. При всем при этом "отредактированная" кишечная палочка кажется здоровой и работает с тем же диапазоном белков, что и оригинальная версия. Для исследователей это очень хорошая новость, убедительно доказывающая то, что генетическая инженерия способна в буквальном смысле подменять живую природу синтетической ровной в той мере, в которой это нужно человеку, при этом сохраняя саму жизнь.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025