Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
14 декабря 2017, четверг, 20:09
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

Встань и иди

Макак-резус
Макак-резус

Швейцарские ученые смогли вернуть способность ходить обезьянам с повреждениями спинного мозга. Правда, пока обезьяны могут ходить только по беговой дорожке. Для этого ученые использовали электронную беспроводную систему, передающую сигналы из головного мозга в нижние отделы спинного мозга в обход поврежденного участка.

Глава группы, Грегуар Куртен (Grégoire Courtine), все время, пока длились исследования, был вынужден летать из Швейцарии в Китай и обратно. Дело в том, что получить разрешение проводить эксперименты на животных в Западной Европе и США гораздо сложнее, чем в Китае. И чем выше животное стоит на эволюционной лестнице, тем сложнее. Однако после того как ученые достигли успеха в Китае и опубликовали свои результаты в журнале Nature, им удалось получить разрешение на аналогичные эксперименты в Европе, и им выделили пять обезьян.

Паралич нижней части тела (ниже места повреждения) при травмах спинного мозга возникает из-за того, что электрические сигналы от головного мозга физически не могут преодолеть место разрыва. При этом головной мозг не теряет способности генерировать такие сигналы (это могло бы произойти, например, при инсульте), а мышцы не теряют способности сокращаться (как это могло бы возникнуть, например, при миодистрофии).  Повреждения такого рода кажутся относительно легко устранимыми, поэтому область исследований быстро развивается и в ней уже достигнуты определенные успехи.

Предложенное исследователями устройство состоит из трех элементов: микрочипа, имплантируемого в головной мозг, генератора электрических импульсов, имплантируемого в поясничный отдел спинного места ниже места повреждения, и преобразователя.

Илл.: A. Jackson/Nature

Сигнал от управляющей движением области головного мозга нельзя передать в нижнюю часть спинного мозга напрямую – соответствующие паттерны активности в головном мозге очень сложны и задействуют множество нейронов. Поэтому в цепь между головным мозгом и поясничным отделом спинного включен компьютерный преобразователь, и это самое тонкое место исследования. Дело в том, что схемы для преобразования активности головного мозга в мышечную активность индивидуальны и для каждого животного получались до повреждения спинного мозга.  Фактически, потом преобразователь просто узнавал паттерн мозговой активности и воспроизводит соответствующий паттерн в поясничном отделе. Очевидно, что для терапии пострадавших людей это невозможно: никто не может знать заранее, получит ли он травму.  Но именно такие индивидуальные схемы помогали подопытным обезьянам удерживать долгое время свой собственный вес и сохранить более-менее естественную походку.

Другое относительно слабое место, которое со временем, возможно, будет устранено, заключается в том, что для нормальной ходьбы важны не только сигналы, посылаемые к ногам от головного мозга, но и сигналы, идущие в обратном направлении: от ног к головному мозгу. Но пока сигналы идут только в одну сторону, обезьяны ходят только по ровной и гладкой беговой дорожке.

Больше успехов пока было достигнуто в конструировании подобных систем для управления руками, чем ногами. Парализованные люди благодаря им могли управлять роботизированной рукой или собственными руками налить себе воды в стакан и поиграть в видеоигру. Также, например, в одной работе описано возвращение тактильного восприятия к парализованному человеку. На первый взгляд это кажется удивительным, потому что мозговые сигналы, управляющие движениями рук, как и сами движения, намного сложнее, чем сигналы, управляющие ногами и движения ног. Правда, однако, заключается в том, и на это указывает сам автор исследования, что в экспериментах с руками подойдет любой, даже небольшой успех, а для успеха экспериментов с ногами непременно надо, чтобы больной начал ходить, а не только шевелить пальцами.

В лозаннской больнице уже начались клинические испытания слегка упрощенного устройства на людях. Им имплантировали генераторы электрических импульсов в нижнюю часть спинного мозга, но пришлось обойтись без имплантации электронных чипов в мозг, так что процесс управляется извне. Скорее всего, для того, чтобы удерживать свой собственный вес, ходящему на двух ногах человеку в отличие от четвероногой обезьяны понадобится еще и экзоскелет.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi автоматизация бизнеса Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография демократия дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура картография католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые научный юмор неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент Россотрудничество русский язык рыбы Сергиев Посад сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева черные дыры школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии эпидемиология этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.