智能地治愈瘫痪,不仅仅是站立行走

社会资讯 2018-11-14 15:33:56 99

  还记得上世纪“超人”的扮演者克里斯托弗·里夫吗?荧幕里,这位身高1米94、身材魁梧的“超人”有着健康的体魄,乐于助人的精力,总是披荆斩棘,救人于存亡之间。但是在实际中,超人的扮演者里夫却因骑马时意外摔断颈椎,导致脊髓严峻受损,余生都将与轮椅度过。但“超人”永久拥有着钢铁般的毅力,即便面临如此剧变,里夫也不曾抛弃期望,他一直达观地以为,跟着科技开展,“终有办法治好”。惋惜的是,里夫没能比及完全治好瘫痪的办法就不幸去世,但在未来的五到十年间,许多像里夫相同依托轮椅日子的瘫痪患者,或许能完结这位“超人”未能完结的期望——治好瘫痪。治好瘫痪,从“说出来”到“站起来”想要治好瘫痪,咱们首要得了解瘫痪的病因。现在来看,许多瘫痪是由外力损害脊髓而形成的,脊髓受损,然后打断了大脑向四肢指挥若定的通路。给咱们打个比方,脊髓神经就是一座桥,咱们的大脑在桥的一边,躯干就是桥的另一边,脊髓受损就是桥断了,并且这个桥还特别精密,难以修正,导致两头联络不上,就呈现了瘫痪的症状。这时候怎么办?当然是从头建一座桥,把两头再次连接起来,也就是绕过损坏的神经,缔造一个神经旁路。归纳治好瘫痪的整个进程,智能相对论将其分为三个阶段,第一个阶段是脑机互动,认识表达,也就是让失掉说话才干的瘫痪人士比方渐冻症患者,能够完结用“意念”打字,操作办法主要是经过在大脑中植入电极,捕捉精准的电信号,并让电极与计算机通讯,这个阶段自1998年始,医生在一个不能说话的瘫痪者的大脑中安装了一个电极,使其经过计算机完结了与人的沟通。第二个阶段则在第一个阶段基础上完结,即脑机结合,认识操控。也就是让瘫痪人士能够经过自己的意念来操控外接设备,比方机械臂等。这两个阶段的成功都归功于近年来快速开展的脑机接口技能,人们能够先解码大脑信号,然后经过计算机纽带,让大脑和外部设备相连,然后完结认识的表达以及认识操控机械。咱们在已去世的巨大科学家霍金所运用的机械设备中也能了解一二。第三个阶段或许更挨近瘫痪患者的幻想,那就是用自己的双手从头掌控,用自己的双足从头行走,即无线网络,操控躯干。也就是运用无线发射器将大脑中神经元的信号传递到躯干内的电影响器中,使躯干能够活动。而让瘫痪的下肢自己动起来,则是一项要害技能。人们先后在大鼠、山公身上做过试验,让它们完结了站立和移动,可是,此项技能还未老练,还无法运用在人类身上。科幻地消除瘫痪要分几步即便咱们现在的研讨现已到了第三个阶段,可是要更好地协助瘫痪者康复仍是任重而道远。人们从椅子上动身,走出房间,关上门……这一系列动作,人们大约连想都不会想它们是怎么完结的,但关于科学家们来说,这些简略的动作却有着非常冗杂的信息,这儿最大的问题就是大脑解码,人们的脑电活动就好比是纷杂的信号海洋,科学家们必需要除掉许多搅扰,才干找到操控下肢活动的要害信号。现在,咱们抵达的第三阶段,所依靠的电信号只是能让躯干扩展和曲折,还无法完结更精密的动作,比方捻起一根针。而关于下肢,咱们更是难以改动它的运动方向,或是跳过地上的障碍物。其次,假如将这种无线操控的技能运用到人类身上,还必须考虑全体的问题,即怎么让人习惯直立行走时的身体平衡。最终,瘫痪患者易呈现长时间不活动所引起的并发症,比方肺炎、骨折、血栓、皮肤决裂、肠道疾病等。最重要的是,长时间的瘫痪患者的肌肉萎缩,肌肉弹性远远比不上正常人,怎么防止并发症的呈现,康复患者的肌肉弹性也是治好瘫痪时必需要考虑的。面临这样的状况,人工肌肉或许是一个好办法。现在,许多团队都在研讨“人工肌肉”这一项目,这也被业界认定为极具开展潜力。走运的是,在我国,咱们现已有了长足进步。据南京大学官网音讯,该校与斯坦福大学协作,运用配位键规划组成了一种高弹性的自修正资料,能够组成人工肌肉,且具有应变高、柔软性好、质轻、无噪声等特色。在将来,这个项目估量能为人工智能的仿生化添上一大助力。除此之外,这关于肌肉有缺点的人们来说也是一个福音。外部躯干问题有了处理方向,但最大的问题仍是大脑信号的传达。咱们要怎么捕捉到百万单位的神经元活动细节?并且还要在大脑中满足深化,提醒出大脑处理感官输入信号的原理,并借此来翻开操控感官输入的大门。尽管调查大脑信号困难重重,不过最近Rice大学发现了一种更好更直接的方法来调查大脑的信号。现在,研讨团队正在开发一种扁平化的显微镜,姓名叫做FlatScope。它能够在咱们的大脑中监督和触发被修正的神经元,并且在活动之后被激活。但其成效怎么,还需张望。最重要的是,感知拥抱的温度瘫痪患者由于脊髓高度损害,无法移动肢体,也无任何直觉,,而不管是假肢仍是“人工肌肉”,这些与外界触摸的介质都是假的,缺少真实的感知体系。

   即便运用了咱们人体真实的躯干,但由于它是经过无线脑绕过神经体系的损害影响躯干里的体电子元件来完结运动,所以咱们依旧无法感遭到身体的反应。在试验中,尽管给予肌肉不同类型的影响的确能给大脑带来不同的感觉,但神经编码与身体感知之间的详细对应联系咱们还不清楚。现在仅有可让神经修正学运用的反应只要视觉,这意味着参与者能够看着大脑操控躯干的操作,并作出纠正,但是,一旦物体被捉住,只要经过躯体传达的感觉信息人们才干奇妙地操作这个物体。并且,发生真实体感是非常重要的,比方恋人的牵手,朋友之间的拥抱,爱慕、温情的感觉都依靠于躯干被触碰时感遭到的力度和温暖。面临患者的感知需求,经过断定电极植入的精确方法,使脑中躯体感觉皮质区域遭到影响发生出特定的感觉,编写出电极影响与身体感觉之间联系的对应词典就显得非常重要了。近些年来,科学家们也一直在尽力于此,加州理工学院(Caltech)的科学家们从前经过一组细小的电极影响脑部的某一区域,初次使得瘫痪患者的手臂上引起了天然感觉。这一打破也让咱们看到了瘫痪病人天然感知外界的期望。定论在全球,稀有百万人饱尝瘫痪的摧残,这些患者总是拼尽全力才干迈出一小步,在疾病中挣扎着保持他们正在萎缩的躯体,他们无时不刻的想要逃离轮椅随同的日子。现在,尽管无线脑—体电子元件的治好技能以及感知技能还未到达老练,但在各方尽力下,信任瘫痪人士们终将从头站立并感知国际的温度。(钛媒体 文/颜璇)

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