20.09.2012

 Имплантат восстановил мозговую деятельность у обезьян


Сохранение способности к умственному восприятию и переработке внешней информации (когнитивность) является одной из приоритетных задач при реабилитации пациентов с черепно-мозговыми травмами и заболеваниями центральной нервной системы.

Одним из тяжких последствий подобных недугов является сбой процесса принятия верного решения, связанный с нарушением связи между отделами головного мозга. Поэтому основная цель нейропротезирования заключается в поддержании и восстановлении таких связей.

Учёные из Баптистского медицинского центра Уэйк Форест (Wake Forest Baptist Medical Center) вживили в префронтальную кору головного мозга обезьян нейропротезы. Эта область мозга участвует в регуляции функций внутренних органов, обоняния, инстинктивного поведения, эмоций, памяти, сна, бодрствования и прочего.

Ранее исследователи из Уэйк Форест создали крошечное устройство, представляющее собой массив электродов, соединивший в себе новейшие на тот момент достижения в математике и нейробиологии. В основе устройства лежит нелинейный математический алгоритм, который расшифровывает нейронные взаимодействия, запоминает и повторяет их.

Подобные нейроимплантаты позволяют восстановить нарушенную связь, например, между участками головного мозга. При нарушении естественного алгоритма принятия решения, скажем, вследствие травмы, нейропротез помогает мозгу сделать правильный выбор. Первые положительные результаты такого протезирования были получены на крысах.

В новом исследовании, опубликованном в издании Journal of Neural Engineering, учёные получили доказательства того, что нейропротез успешно принимает поступающие в мозг сигналы и передаёт их в другую область для интерпретации и принятия решения у обезьян.

Исследователи с помощью массива электродов записали электрическую активность нейронов в префронтальной коре головного мозга приматов во время выполнения ими задачи на память.

Пяти обезьянам предлагалось на компьютере при помощи курсора выбирать изображения, которые они запоминали в предыдущих упражнениях. Причём нужная картинка каждые 60-90 секунд перемещалась по экрану.

"Обезьянам необходимо было выяснить, где находится изображение и принять решение, в какую сторону переместить курсор", - рассказывает руководитель исследования Сэм Дэдвайлер (Sam Deadwyler).

На основе полученных записей команда учёных создала для микрочипа математическую модель электрической активности нейронов, участвовавших в принятии решения. Схема позволяет при поступлении определённых сигналов выбирать уже известный нейронный алгоритм для принятия решения.

Для проверки функционирования нейропротеза исследователи вводили обезьянам внутривенно кокаин. Наркотик нарушал процесс принятия верного решения.

Без участия протеза приматы в большинстве случаев так и не смогли выбрать нужное изображение. При подключении устройства обезьяны действовали так же, как и до помутнения сознания, если не лучше, уверяют исследователи.

Исследователи склонны полагать, что создание некой обобщённой модели принятия конкретных решений уже возможно и для человека. Так что в ближайших планах на будущее у учёных стоит создание человеческого нейронного протеза, закодированного с помощью математической модели, полученной от здорового мозга.

Несмотря на то, что эта работа может занять многие годы, необходимость таких нейропротезов для тяжелобольных людей очевидна. Ведь это реальная возможность вновь самостоятельно взять в руку чашку или вспомнить, где вы оставили ключи.

Источник: Имплантат восстановил мозговую деятельность у обезьян




Другие новости:
  • Десять ранних признаков болезни АльцгемераДесять ранних признаков болезни Альцгемера15.06.2009
    По мере старения у человека появляются признаки ухудшения памяти, и это нормальное возрастное явление. Симптомы болезни Альцгеймера - это гораздо тяжелее, чем просто возрастные изменения.
  • Медицинские наночастицы опасны для здоровьяМедицинские наночастицы опасны для здоровья15.06.2009
    Наночастицы, используемые в медицинской диагностике и производстве лекарственных препаратов, могут представлять опасность для легких. К такому выводу пришли китайские исследователи.
  • Правильное питание избавит от бесплодияПравильное питание избавит от бесплодия15.06.2009
    Гарвардские ученые уверены, что если вы столкнулись с проблемой при зачатии ребенка, решение может крыться в здоровом питании и регулярных физических нагрузках.
  • Мужчины чаще умирают от ракаМужчины чаще умирают от рака15.06.2009
    Вероятность заболевания раком у мужчин гораздо выше, чем у женщин.
  • Свиной грипп нанес разящий удар по ЕвропеСвиной грипп нанес разящий удар по Европе15.06.2009
    Диагноз, поставленный ВОЗ в конце прошлой недели, - пандемия свиного гриппа - к сожалению, подтверждается все новыми примерами.
  • Умер народный артист России Анатолий КацынскийУмер народный артист России Анатолий Кацынский15.06.2009
    После острого сердечного приступа в больнице скончался народный артист России, актер театра имени Вахтангова Анатолий Кацынский. Ему было 82 года.
  • Ученые сомневаются в пользе овощей для мужчинУченые сомневаются в пользе овощей для мужчин15.06.2009
    Здоровое питание становится сегодня навязчивой идеей каждой семьи, и властительницы кухни - жены и матери - изо всех сил стремятся следовать советам диетологов и менять обычный рацион семьи на более здоровый.
  • Свиной грипп подтвержден в 75 странахСвиной грипп подтвержден в 75 странах15.06.2009
    Первый случай заболевания гриппом А/H1N1 официально подтвержден в Хорватии. По данным Минздрава этой страны, смертельно опасный вирус был обнаружен у мужчины, вернувшегося на прошлой неделе из-за рубежа.
  • Ученые: Марихуана изменяет ДНК человекаУченые: Марихуана изменяет ДНК человека15.06.2009
    Курение марихуаны повреждает ДНК человека и вызывает рак, пришли к выводу исследователи из Лестерского университета, Британия.
  • Свиной грипп убивает младенцевСвиной грипп убивает младенцев16.06.2009
    В Аргентине зафиксирован первый случай смерти человека от гриппа А (H1N1). Как сообщили представители министерства здравоохранения страны, от вируса умер трехмесячный ребенок, передает Би-би-си.
 
  Copyright © RIN 2001-. *  Обратная связь