Десятилетия спустя мозг управляет утраченными конечностями
Есть такое понятие - «фантомная конечность». Это явление, при котором человек ощущает ампутированную руку, ногу или палец. Например, чувствует, что она болит или чешется. Учёные побродили по «чертогах разума» пациентов с такими симптомами и выяснили, что мозг даже спустя десятилетия, скажем так, «управляет» утраченными конечностями. Исследование опубликовано в журнале eLife.
Группа исследователей из Оксфордского университета изучила активность мозга 2 пациентов, потерявших левые руки 25 и 31 год назад. Оба утверждали, что испытывают сильные фантомные боли. Показатели работы их мозга сравнивались с результатами в контрольной группе, состоящей из 11 человек-левшей. Всем испытуемым нужно было пошевелить каждым пальцем левой руки отдельно, а ученые следили, как при этом работает мозг.
Оказалось, что у людей с ограниченными возможностями при «управлении» фантомной конечностью активизируются те же участки мозга, что и у испытуемых с обеими конечностями. Конечно, их активность ниже, но паттерны, видимые в ходе МРТ, в целом совпадают с показателями в контрольной группе. А значит, мозг «помнит», какие участки ответственны за управление рукой. И это спустя десятки лет! Ранее же ученые считали, что этот процесс может поддерживаться только в том случае, если в мозг систематически поступают сигналы от конечности.
Разумеется, это открытие очень важно для создания протезов, управляемых интерфейсами «мозг-компьютер», ведь в случае сохранения паттернов активностей, «обучение» нового протеза пройдёт гораздо быстрее.
#нейроновости
#интерфейс_мозг_компьютер
#нейропротезы
Revealing the neural fingerprints of a missing hand by Sanne Kikkert, James Kolasinski, Saad Jbabdi et al. In eLife. Published online August.
DOI: https://dx.doi.org/10.7554/eLife.15292
Текст: Любовь Пушкарская
https://elifesciences.org/content/5/e15292
Есть такое понятие - «фантомная конечность». Это явление, при котором человек ощущает ампутированную руку, ногу или палец. Например, чувствует, что она болит или чешется. Учёные побродили по «чертогах разума» пациентов с такими симптомами и выяснили, что мозг даже спустя десятилетия, скажем так, «управляет» утраченными конечностями. Исследование опубликовано в журнале eLife.
Группа исследователей из Оксфордского университета изучила активность мозга 2 пациентов, потерявших левые руки 25 и 31 год назад. Оба утверждали, что испытывают сильные фантомные боли. Показатели работы их мозга сравнивались с результатами в контрольной группе, состоящей из 11 человек-левшей. Всем испытуемым нужно было пошевелить каждым пальцем левой руки отдельно, а ученые следили, как при этом работает мозг.
Оказалось, что у людей с ограниченными возможностями при «управлении» фантомной конечностью активизируются те же участки мозга, что и у испытуемых с обеими конечностями. Конечно, их активность ниже, но паттерны, видимые в ходе МРТ, в целом совпадают с показателями в контрольной группе. А значит, мозг «помнит», какие участки ответственны за управление рукой. И это спустя десятки лет! Ранее же ученые считали, что этот процесс может поддерживаться только в том случае, если в мозг систематически поступают сигналы от конечности.
Разумеется, это открытие очень важно для создания протезов, управляемых интерфейсами «мозг-компьютер», ведь в случае сохранения паттернов активностей, «обучение» нового протеза пройдёт гораздо быстрее.
#нейроновости
#интерфейс_мозг_компьютер
#нейропротезы
Revealing the neural fingerprints of a missing hand by Sanne Kikkert, James Kolasinski, Saad Jbabdi et al. In eLife. Published online August.
DOI: https://dx.doi.org/10.7554/eLife.15292
Текст: Любовь Пушкарская
https://elifesciences.org/content/5/e15292
eLife
Revealing the neural fingerprints of a missing hand
Revealing the neural fingerprints of a missing hand | The hand area of the primary somatosensory cortex contains detailed finger topography, thought to be shaped and maintained by daily life experience. Here we utilise phantom sensations and ultra high-field…
Искусственные глаза. Первым десяти – бесплатно
Национальная служба здравоохранения Великобритании готова оплатить имплантацию биомеханических глаз первым десяти пациентам. В будущем такое лечение смогут получить больше пациентов. Об этом сообщает The Guardian.
Как работают биомеханические имплантаты? Они состоят из камеры, встроенной в специальные очки, и миниатюрного компьютера. Камера фиксирует изображение и передает информацию на компьютер, который носится на бедре. Оттуда данные передаются на имплантат в глаз. Электрод испускает небольшие импульсы в обход поврежденных фоторецепторов сетчатки. Они стимулируют оставшиеся клетки, которые передают информацию по зрительному нерву. Так мозг воспринимает узоры света и тени, которой больной обучается интерпретировать.
https://neuronovosti.ru/prototerminatory/
#нейроновости
#зрение
#нейропротезы
Национальная служба здравоохранения Великобритании готова оплатить имплантацию биомеханических глаз первым десяти пациентам. В будущем такое лечение смогут получить больше пациентов. Об этом сообщает The Guardian.
Как работают биомеханические имплантаты? Они состоят из камеры, встроенной в специальные очки, и миниатюрного компьютера. Камера фиксирует изображение и передает информацию на компьютер, который носится на бедре. Оттуда данные передаются на имплантат в глаз. Электрод испускает небольшие импульсы в обход поврежденных фоторецепторов сетчатки. Они стимулируют оставшиеся клетки, которые передают информацию по зрительному нерву. Так мозг воспринимает узоры света и тени, которой больной обучается интерпретировать.
https://neuronovosti.ru/prototerminatory/
#нейроновости
#зрение
#нейропротезы
Мозг на чипе нового поколения
Исследователи из австралийского Национального университета (ANU) разработали соответствующий материал, позволивший клеткам мозга расти и формировать предсказуемые схемы, которые могут помочь значительно развить технику мозгового протезирования. Работа опубликована в Nano Letters.
Учёные вырастили клетки мозга на полупроводниковой пластине с рисунком из нанонитей, которые выступают в качестве каркаса, направляющего рост нейронов. Ведущий исследователь, доктор Вини Гаутам (Vini Gautam) из научно-инженерной школы в ANU, рассказал, что основа предоставляет собой платформу для изучения роста клеток головного мозга, а также того, как они соединяются друг с другом.
«Реализация проекта позволит обеспечить новые возможности в развитии нейропротезирования, которые обеспечат мозгу помощь в восстановлении после повреждения от аварий, инсультов или нейродегенераций», — отмечает доктор Гаутам.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/brainonchip/
#нейроновости
#нейропротезы
Исследователи из австралийского Национального университета (ANU) разработали соответствующий материал, позволивший клеткам мозга расти и формировать предсказуемые схемы, которые могут помочь значительно развить технику мозгового протезирования. Работа опубликована в Nano Letters.
Учёные вырастили клетки мозга на полупроводниковой пластине с рисунком из нанонитей, которые выступают в качестве каркаса, направляющего рост нейронов. Ведущий исследователь, доктор Вини Гаутам (Vini Gautam) из научно-инженерной школы в ANU, рассказал, что основа предоставляет собой платформу для изучения роста клеток головного мозга, а также того, как они соединяются друг с другом.
«Реализация проекта позволит обеспечить новые возможности в развитии нейропротезирования, которые обеспечат мозгу помощь в восстановлении после повреждения от аварий, инсультов или нейродегенераций», — отмечает доктор Гаутам.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/brainonchip/
#нейроновости
#нейропротезы
Как улучшить мозг. Выпуск 8: руки помощи
Ампутация руки влияет не только на возможности человека, но и на его мозг. Однако, несмотря на происходящую в мозге реорганизацию, моторная и соматосенсорная кора могут взаимодействовать с остатками мышц ампутированной руки на протяжении долгих лет после операции, что позволяет хотя бы частично восстановить утраченные функции с помощью протезов. Об этом повествует статья из исследовательского сборника Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy, опубликованная в журнале Frontiers in Systems Neuroscience.
Даже средневековые протезы не были статичными — это были механические устройства, позволявшие брать предметы, сжимать искусственные пальцы в кулак и совершать прочие несложные действия. Современные человеко-машинные интерфейсы позволяют контролировать протез руки через мозг, периферические нервы или мышцы. Первые два способа выглядят весьма многообещающе, но они требуют оперативного вмешательства, поэтому пока что используются только в научных исследованиях. А вот электромиография нашла широкое применение в протезировании.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/augmented-brain-8-artifical-hand/
#нейроновости
#нейропротезы
#какулучшитьмозг
Ампутация руки влияет не только на возможности человека, но и на его мозг. Однако, несмотря на происходящую в мозге реорганизацию, моторная и соматосенсорная кора могут взаимодействовать с остатками мышц ампутированной руки на протяжении долгих лет после операции, что позволяет хотя бы частично восстановить утраченные функции с помощью протезов. Об этом повествует статья из исследовательского сборника Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy, опубликованная в журнале Frontiers in Systems Neuroscience.
Даже средневековые протезы не были статичными — это были механические устройства, позволявшие брать предметы, сжимать искусственные пальцы в кулак и совершать прочие несложные действия. Современные человеко-машинные интерфейсы позволяют контролировать протез руки через мозг, периферические нервы или мышцы. Первые два способа выглядят весьма многообещающе, но они требуют оперативного вмешательства, поэтому пока что используются только в научных исследованиях. А вот электромиография нашла широкое применение в протезировании.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/augmented-brain-8-artifical-hand/
#нейроновости
#нейропротезы
#какулучшитьмозг
Нейростарости: музыка для кохлеарных имплантов
Медики из медицинского центра Колумбийского университета задумались о том, как улучшить качество жизни людей с кохлеарными имплантами. «Кохлеар» – это простейший нейропротез, предназначенный для людей, которые страдают так называемой нейросенсорной тугоухостью. При этой патологии поражается не «механика» слуха, а его «электрика» — нейронные связи между ухом и мозгом. Но сложность в том, что имплант приспособлен лишь к звукам речи, но не музыки. Американские исследователи решили эту проблему.
Читать дальше и смотреть видео:
https://neuronovosti.ru/cohlea-mozart/
#нейроинтерфейсы
#кохлеарныеимпланты
#нейропротезы
#нейроновости
Медики из медицинского центра Колумбийского университета задумались о том, как улучшить качество жизни людей с кохлеарными имплантами. «Кохлеар» – это простейший нейропротез, предназначенный для людей, которые страдают так называемой нейросенсорной тугоухостью. При этой патологии поражается не «механика» слуха, а его «электрика» — нейронные связи между ухом и мозгом. Но сложность в том, что имплант приспособлен лишь к звукам речи, но не музыки. Американские исследователи решили эту проблему.
Читать дальше и смотреть видео:
https://neuronovosti.ru/cohlea-mozart/
#нейроинтерфейсы
#кохлеарныеимпланты
#нейропротезы
#нейроновости
Кохлеарные импланты теперь можно настраивать дистанционно
Американское управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами (FDA) одобрило применение в клинической практике систему дистанционной настройки кохлеарных имплантов без личного визита к специалисту. Об этом сообщает Digital Health Age.
Кохлеарные импланты – это «простейшие» нейропротезы, которые возвращают людям слух при гибели волосковых клеток, то есть при глухоте, имеющей нейроэтиологию, тогда, когда обычный слуховой аппарат уже бессилен. Однако имплантировать кохлеарный имплант – это только половина дела. Необходимо еще его настроить, а затем – регулярно корректировать настройки. И настройка, и корректирующее программирование во всем мире производится при личном визите к специалисту. Однако теперь FDA решила отнести такую коррекцию в область телемедицины.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/cohlear-adjust/
#нейроновости
#нейропротезы
#кохлеарныеимпланты
Американское управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами (FDA) одобрило применение в клинической практике систему дистанционной настройки кохлеарных имплантов без личного визита к специалисту. Об этом сообщает Digital Health Age.
Кохлеарные импланты – это «простейшие» нейропротезы, которые возвращают людям слух при гибели волосковых клеток, то есть при глухоте, имеющей нейроэтиологию, тогда, когда обычный слуховой аппарат уже бессилен. Однако имплантировать кохлеарный имплант – это только половина дела. Необходимо еще его настроить, а затем – регулярно корректировать настройки. И настройка, и корректирующее программирование во всем мире производится при личном визите к специалисту. Однако теперь FDA решила отнести такую коррекцию в область телемедицины.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/cohlear-adjust/
#нейроновости
#нейропротезы
#кохлеарныеимпланты
«Протез памяти» даёт надежду людям с нейродегенеративными заболеваниями
Учёные из США протестировали нейропротез для усиления памяти человека. Краткосрочная память пациентов при использовании этого устройства улучшилась на 35-37 процентов по сравнению с контрольной группой, о чём сообщается в опубликованной в Journal of Neural Engineering статье.
Группа исследователей Университета Южной Калифорнии и Медицинского центра Университета Уэйк Форест во главе с пионером нейропротезирования Теодором Бергером изучала способы того, как можно влиять на кратковременную память человека. Именно этот тип памяти чаще всего страдает у людей с нейродегенеративными заболеваниями, инсультами и травмами головы. Кратковременная память хранит в себе ограниченное количество информации, необходимой для оперативного использования, после чего данные переходят в долговременную память, либо забываются.
Чтобы понять, как нейроны формируют воспоминания, учёные использовали своеобразный электронный протез, который считывал импульсы мозга испытуемых и передавал их обратно. Устройство функционирует на основе MIMO-алгоритма – математической модели, описывающей систему со множественным вводом и выводом.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/berger-prothestis/
#нейроновости
#нейропротезы
Учёные из США протестировали нейропротез для усиления памяти человека. Краткосрочная память пациентов при использовании этого устройства улучшилась на 35-37 процентов по сравнению с контрольной группой, о чём сообщается в опубликованной в Journal of Neural Engineering статье.
Группа исследователей Университета Южной Калифорнии и Медицинского центра Университета Уэйк Форест во главе с пионером нейропротезирования Теодором Бергером изучала способы того, как можно влиять на кратковременную память человека. Именно этот тип памяти чаще всего страдает у людей с нейродегенеративными заболеваниями, инсультами и травмами головы. Кратковременная память хранит в себе ограниченное количество информации, необходимой для оперативного использования, после чего данные переходят в долговременную память, либо забываются.
Чтобы понять, как нейроны формируют воспоминания, учёные использовали своеобразный электронный протез, который считывал импульсы мозга испытуемых и передавал их обратно. Устройство функционирует на основе MIMO-алгоритма – математической модели, описывающей систему со множественным вводом и выводом.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/berger-prothestis/
#нейроновости
#нейропротезы
Функциональный нейропротез с сенсорной обратной связью все ближе
Команда Университета Чикаго получила от Национального института здоровья США (NIH) грант в размере 3,4 миллиона долларов на разработку протеза на основе интерфейса мозг-компьютер (BCI), которые способен не только заставить роботическую руку двигаться, но и встроить в нее ощущения. Также ученые планируют добавить ловкости, чтобы взаимодействие с предметами происходило на естественном уровне.
Подробнее:
https://neuronovosti.ru/cool-bensmaia/
#нейроновости
#нейропротезы
#BCI
Команда Университета Чикаго получила от Национального института здоровья США (NIH) грант в размере 3,4 миллиона долларов на разработку протеза на основе интерфейса мозг-компьютер (BCI), которые способен не только заставить роботическую руку двигаться, но и встроить в нее ощущения. Также ученые планируют добавить ловкости, чтобы взаимодействие с предметами происходило на естественном уровне.
Подробнее:
https://neuronovosti.ru/cool-bensmaia/
#нейроновости
#нейропротезы
#BCI
Как улучшить мозг. Выпуск 1: нейропротезы замкнутого цикла
Ежегодной европейской исследовательской премией Frontiers Spotlight Award 2017 награждена группа редакторов журнала Frontiers in Neuroscience под руководством нашего друга Михаила Лебедева (другими редакторами стали Иоан Оприс из Школы медицины Майами и Мануэль Фернандо Казанова из Университета Южной Каролины). Эта группа подготовила к публикации исследовательский сборник Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy из 150 статей 629 авторов, посвященных расширению возможностей человеческого мозга. В 2017 году после разговора Михаилом Лебедевым возникла мысль пересказать все 150 статей этого сборника. Мы решили восстановить после переезда сайта уже написанное — и продолжить рассказ. Итак...
Нейропротезы с замкнутым циклом в помощь функциональному восстановлению
Согласно двум учёным, Роберту Бауэру и Алирезу Гарабаджи из института Карла Эбенхарда в Тюбенгене (Германия), современные нейропротезы с замкнутым циклом нацелены только на компенсацию потерянных функций, например, через управление внешними устройствами (протезы, инвалидные кресла). При такого рода ассистирующем подходе исследователи ищут способы для увеличения скорости и точности в управлении внешними устройствами. Последние подходы к проблеме используют схожие технологии, но нацелены уже на восстановление потерянных двигательных функций в долгосрочной перспективе.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/augnmenbrain-1-close-loop-bci/
#нейроновости
#какулучшитьмозг
#нейропротезы
#Лебедев
Ежегодной европейской исследовательской премией Frontiers Spotlight Award 2017 награждена группа редакторов журнала Frontiers in Neuroscience под руководством нашего друга Михаила Лебедева (другими редакторами стали Иоан Оприс из Школы медицины Майами и Мануэль Фернандо Казанова из Университета Южной Каролины). Эта группа подготовила к публикации исследовательский сборник Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy из 150 статей 629 авторов, посвященных расширению возможностей человеческого мозга. В 2017 году после разговора Михаилом Лебедевым возникла мысль пересказать все 150 статей этого сборника. Мы решили восстановить после переезда сайта уже написанное — и продолжить рассказ. Итак...
Нейропротезы с замкнутым циклом в помощь функциональному восстановлению
Согласно двум учёным, Роберту Бауэру и Алирезу Гарабаджи из института Карла Эбенхарда в Тюбенгене (Германия), современные нейропротезы с замкнутым циклом нацелены только на компенсацию потерянных функций, например, через управление внешними устройствами (протезы, инвалидные кресла). При такого рода ассистирующем подходе исследователи ищут способы для увеличения скорости и точности в управлении внешними устройствами. Последние подходы к проблеме используют схожие технологии, но нацелены уже на восстановление потерянных двигательных функций в долгосрочной перспективе.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/augnmenbrain-1-close-loop-bci/
#нейроновости
#какулучшитьмозг
#нейропротезы
#Лебедев
Как улучшить мозг. Выпуск 29: обещанная награда усиливает межнейронные связи
Коллектив ученых из США провел ряд экспериментов с макаками резус, чтобы доказать, казалось бы, очевидный факт – если знать о награде заранее, то нейронные связи для выполнения задания сформируются быстрее. Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Neuroscience и вошедшее в исследовательский топик Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy, дает важные сведения для успешного нейропротезирования.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/augmented29-striatum/
#нейроновости
#какулучшитьмозг
#нейропротезы
#стриатум
Коллектив ученых из США провел ряд экспериментов с макаками резус, чтобы доказать, казалось бы, очевидный факт – если знать о награде заранее, то нейронные связи для выполнения задания сформируются быстрее. Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Neuroscience и вошедшее в исследовательский топик Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy, дает важные сведения для успешного нейропротезирования.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/augmented29-striatum/
#нейроновости
#какулучшитьмозг
#нейропротезы
#стриатум
Нервно-мышечный имплант, напечатанный на 3D-принтере
Перед вами — схема и внешний вид мягких напечатанных на 3D-принтере нейроимплантов, которые создала команда ученых из Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета и Дрезденского технического университета. Они разработали новую технологию 3D-печати, которая позволяет быстро изготавливать индивидуальные нейроимпланты. Подход стал возможен благодаря технологиям гибридной 3D-печати NeuroPrint. Статья о технологии опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering, завтра мы подробнее расскажем о методике.
https://neuronovosti.ru/nervno-myshechnyj-implant-napechatannyj-na-3d-printere/
Credit: СПбГУ
#нейроновости
#картинкадня
#нейропротезы
Перед вами — схема и внешний вид мягких напечатанных на 3D-принтере нейроимплантов, которые создала команда ученых из Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета и Дрезденского технического университета. Они разработали новую технологию 3D-печати, которая позволяет быстро изготавливать индивидуальные нейроимпланты. Подход стал возможен благодаря технологиям гибридной 3D-печати NeuroPrint. Статья о технологии опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering, завтра мы подробнее расскажем о методике.
https://neuronovosti.ru/nervno-myshechnyj-implant-napechatannyj-na-3d-printere/
Credit: СПбГУ
#нейроновости
#картинкадня
#нейропротезы
Neuronovosti
Нервно-мышечный имплант, напечатанный на 3D-принтере - Neuronovosti
Credit: СПбГУ Перед вами — схема и внешний вид мягких напечатанных на 3D-принтере нейроимплантов, которые создала команда ученых из Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета и...
Мягкие нейроимпланты напечатали на 3D-принтере
Мы уже рассказали в картинке дня, что исследователи из России и Германии разработали технологию 3D-печати мягких нейропротезов NeuroPrint. В перспективе технология сможет помочь людям с травмой спинного мозга вернуться к привычной жизни. Разработка уже показала свою эффективность в исследованиях на рыбах и млекопитающих. Посвященная ей статья опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering. Теперь подробнее.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/myagkie-nejroimplanty-napechatali-na-3d-printere/
#нейроновости
#инструментыиметоды
#нейропротезы
#3Dпечать
Мы уже рассказали в картинке дня, что исследователи из России и Германии разработали технологию 3D-печати мягких нейропротезов NeuroPrint. В перспективе технология сможет помочь людям с травмой спинного мозга вернуться к привычной жизни. Разработка уже показала свою эффективность в исследованиях на рыбах и млекопитающих. Посвященная ей статья опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering. Теперь подробнее.
Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/myagkie-nejroimplanty-napechatali-na-3d-printere/
#нейроновости
#инструментыиметоды
#нейропротезы
#3Dпечать
Neuronovosti
Мягкие нейроимпланты напечатали на 3D-принтере - Neuronovosti
Мы уже рассказали в картинке дня, что исследователи из России и Германии разработали технологию 3D-печати мягких нейропротезов NeuroPrint. В перспективе технология сможет помочь людям с...