ستون فقرات محرک repurposed برای برقراری تماس از دست رفته اندام

پیتسبورگ 21 ژوئیه سال 2020 - تصور کنید که گره زدن کفش خود را و یا گرفتن یک جرعه از قهوه و یا ترک خوردگی تخم مرغ اما بدون هر گونه احساس در دست خود را. که زندگی برای کاربران حتی پیشرفته ترین پروتز اسلحه.

اگر چه ممکن است برای شبیه سازی تماس با تحریک باقی مانده اعصاب در بیخ و پس از قطع چنین یک عمل جراحی بسیار پیچیده و منحصر به فرد. اما با توجه به یک مطالعه جدید از دانشگاه پیتسبورگ بازتوانی عصبی مهندسی Labs نخاع محرک معمولا استفاده می شود برای از بین بردن درد مزمن می تواند ساده و روش جهانی برای اضافه کردن بازخورد حسی به یک بازوی مصنوعی.

برای این مطالعه منتشر شده امروز در eLifeچهار جانبازان دریافت محرک نخاعی که زمانی که روشن ایجاد توهم احساس در بازوی گم شده.

"چه منحصر به فرد در مورد این کار این است که ما با استفاده از دستگاه های که در حال حاضر کاشته شده در 50000 نفر در سال برای درد-و پزشکان در هر عمده مرکز پزشکی در سراسر کشور می دانم که چگونه به انجام این روش جراحی -- و ما از نتایج مشابه بسیار تخصصی دستگاه ها و روش" مطالعه گفت: ارشد نویسنده لی فیشر دکتری استادیار طب فیزیکی و توانبخشی دانشگاه پیتسبورگ دانشکده پزشکی.

رشته های کاشت نخاعی الکترود که فیشر به عنوان توصیف در مورد اندازه و شکل "چاق, ماکارونی, رشته فرنگی" اجرا در امتداد نخاع جایی که آنها نشسته کمی به یک طرف بالای همان ریشه های عصبی است که به طور معمول انتقال احساس از بازو. پس از آن یک پیوند نخاع حتی یک فرد با سطح شانه قطع می توانید با استفاده از این دستگاه است.

فیشر تیم با ارسال پالس های الکتریکی از طریق نقاط مختلف در کاشت الکترود در یک زمان در حالی که شرکت کنندگان با استفاده از یک قرص به گزارش آنچه را که آنها احساس شد و در آن.

همه شرکت کنندگان با تجربه احساس از دست رفته خود را در جایی در بازو یا دست آنها نشان داد میزان منطقه تحت تاثیر نقاشی بر خالی شکل انسان. سه نفر از شرکت کنندگان گزارش احساسات موضعی به یک انگشت و یا بخشی از کف.

"من بسیار شگفت زده در چگونه کوچک منطقه از این احساس بود که مردم گزارش" فیشر گفت. "این مهم است زیرا ما می خواهیم برای ایجاد احساس تنها جایی که پروتز اندام در حال ساخت تماس با اشیاء."

وقتی پرسیده شد که برای توصیف نه تنها که اما چگونه تحریک احساس تمام چهار شرکت کنندگان احساس طبیعی احساس مانند لمس و فشار هر چند این احساسات اغلب با مخلوط شدند قطعا مصنوعی احساس مانند احساس سوزن سوزن شدن وزوز و یا سوزن سوزن شدن.

اگر چه برخی از درجه ای از الکترود مهاجرت اجتناب ناپذیر است در چند روز اول پس از آگهی کاشته فیشر تیم نشان داد که الکترود و احساس آنها تولید شده عمدتا ماند قرار داده و در سراسر ماه-مدت زمان آزمایش. که مهم است برای هدف نهایی از ایجاد یک بازوی مصنوعی فراهم می کند که بازخورد حسی به کاربر.

"ثبات از این دستگاه است که واقعا مهم" فیشر گفت. "اگر الکترود در حال حرکت در اطراف است که رفتن به تغییر آنچه که یک فرد احساس می کند که ما را تحریک کند."

بعد از چالش های بزرگ برای طراحی ستون فقرات و محرک است که می تواند به طور کامل گذاشته به جای اتصال به یک محرک در خارج از بدن و به نشان می دهد که حسی انتقادات و پیشنهادات می تواند کمک به بهبود کنترل یک دست مصنوعی در طول کاربردی وظایف مانند بستن کفش و یا برگزاری یک تخم مرغ به طور تصادفی و بدون خرد کردن آن. کاهش اندازه از مخاطبین -- بخش هایی از الکترود که در آن زمان بیرون می آید -- یکی دیگر از اولویت است. که ممکن است اجازه می دهد تا به کاربران برای تجربه حتی بیشتر موضعی احساس.

"هدف ما در اینجا نبود به توسعه نهایی دستگاه که کسی که با استفاده از به طور دائم" فیشر گفت. "بیشتر ما می خواستم برای نشان دادن این احتمال که چیزی شبیه به این می تواند کار کند."

###

این مطالعه با بودجه دولتی توسط ارتش ایالات متحده دفتر پژوهش و دفاع پروژه های تحقیقاتی پیشرفته سازمان (گرانت تعداد W911NF-15-2-0016).

اضافی نویسندگان عبارتند از: Santosh Chandrasekaran دکتری Ameya Nanivadekar, M. S., Gina McKernan, Ph. D., اریک راس, M. D., Michael Boninger, M. D., جنیفر Collinger دکتری و رابرت لاغر, Ph. D., همه از پیت.

برای خواندن این نسخه به صورت آنلاین و یا به اشتراک گذاری آن مراجعه کنید https://www.upmc.com/media/news/072120-فیشر-elife-حسی-stim.

به عنوان یک ملت پیشرو علمی مرکز تحقیقات پزشکی دانشگاه پیتسبورگ دانشکده پزشکی ادغام فن آوری های پیشرفته با علوم پایه در سراسر طیف گسترده ای از رشته ها و در ادامه تلاش برای مهار قدرت از دانش جدید و بهبود وضعیت بشر است. محور عمدتا توسط دانشکده پزشکی و وابسته به آن پیت دارای رتبه در میان بالا 10 دریافت کنندگان کمک مالی از موسسه ملی بهداشت از سال 1998 است. در رتبه بندی به تازگی منتشر شده توسط بنیاد ملی علوم پیت رتبه پنجم در میان همه دانشگاه های آمریکا در کل فدرال علوم و مهندسی تحقیق و توسعه پشتیبانی می کند.

به همین ترتیب دانشکده پزشکی است که به همان اندازه متعهد به پیشبرد کیفیت و قدرت آن در پزشکی و آموزش و پرورش فارغ التحصیل, برنامه, برای آن است که شناخته شده به عنوان رهبر نوآورانه و برای آموزش بسیار ماهر و مهربان پزشکان و خلاق دانشمندان مجهز به شرکت در پژوهش در سطح جهانی. دانشکده پزشکی علمی شریک UPMC که در همکاری با دانشگاه به منظور بالا بردن استاندارد پزشکی تعالی در پیتسبورگ و به موقعیت مراقبت های بهداشتی به عنوان یک نیروی محرکه اقتصاد منطقه. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این مدرسه طب را ببینید http://www.medschool.پیت.edu.

http://www.upmc.com/media

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.