Halvatud inimese aju mõjutavad Ameerika teadlased suutsid simuleerida halvatud jäsemetes looduslike lähedaste aistingutega.
Rühm teadlasi Richard Anderseni juhtimisel (USA tehnoloogiainstituut, California) pani halvatud patsiendi, kes kaotas naha tundlikkuse, tundma end uuesti.
Selleks kasutasid nad mikroelektroode, mis implanteeriti aju primaarse somatosensoorse ajukoore piirkonda.
See asub ajukoore gürusis, tsentraalse tsentri taga. Sellel alal on ainulaadne omadus: selle pinnal olevad punktid vastavad kogu keha nahapiirkondadele. Just somatosensoorsed ajukoored töötlevad naharetseptoritest saadavaid signaale ning inimene tunneb temperatuuri, rõhu või valu muutust. Sama piirkond vastutab ka oma keha kosmose tunnetamise eest.
Seljaaju on kahjustatud, siis retseptorite ja somatosensoorse ajukoore vaheline ühendus katkeb. Sellise halvatuse korral ei kaota mitte ainult liikuvus, vaid ka jäsemete tundlikkus. Ajukoort ennast see ei mõjuta, kuid mingeid signaale sellele ei võeta. Kuigi see trauma on ravimatu, on võimalik ajukoore otse stimuleerida ja inimene kogeb loomulikke aistinguid. Seda mõju on teada juba pikka aega, kuid varasemad teadlased kasutasid elektrivooluga üsna jämedat ärritust: ebaloomulikud aistingud tekkisid pealegi täiendava "müraga" - kipituse või väiksemate elektrilöökide kujul.
Teadlased otsustasid kasutada aju siirdatud mikroelektroode. See lähenemisviis suurendas stimulatsiooni täpsust ja vähendas voolutugevust.
Katse viidi läbi patsiendiga, kes oli seljaaju vigastuse tõttu halvatud kaela all. Somatosensoorsesse ajukooresse implanteeriti kaks mikroelektroodidega implantaati.
S1 ja mdash; implantaadi paigaldamise piirkond / P. A. Andersen jt, ELife.
Reklaamvideo:
Muidugi polnud stimulatsiooni esile kutsutud aistingud täiesti looduslike omadega, kuid eksperiment andis huvitavaid tulemusi. Mitte kõik elektroodid ei tekitanud tundlikkust (46 96-st, 48%), kuid vastus oli püsiv ja valepositiivseid tulemusi ei täheldatud. Varasemate stimulatsioonide mõju järgnevatele ei täheldatud, reaktsioon oli sarnane loomulikuga: võetakse vastu teatud signaal, selle tulemusel tekib vastav sensatsioon. Ei eksperimendi ajal ega ka pärast seda ei olnud komplikatsioone ega valulikke aistinguid.
Vasakul olev joonis (A) näitab tsoone, milles tekkisid käe ja käe (sinise) esikülje (heledad varjundid) ja tagumise (tumedad varjundid) küljed. Paremal on näidatud, millised implantaadi elektroodimassiivides olevad mikroelektroodid vastavad neile tsoonidele. Paremal olev diagramm näitab kogetud aistingute tüüpi: punane värv näitab naha tundlikkust, sinine - propriotseptiivset, see tähendab keha aistingut ruumis. Nagu jooniselt näha, tekitasid mõned elektroodid segatud sensatsiooni. Nahatunnetuse põhjustajaks oli 45% elektroodide stimuleerimine, 32% põhjustas liikumistunnet ja 23% - mõlemat tüüpi aistingud.
Tundlikkustsoonid vastavalt elektroodidele / R. A. Andersen jt, ELife.
Katse ajal kirjeldas patsient selgelt oma aistinguid, mis olid mitmekesised ja vastavad loomulikele: vajutamine, koputamine, käte liigutamine.
Katse näitas selgelt implanteeritud mikroelektroodidega stimuleerimise eelist - tunded olid peaaegu tõelised ja samal ajal selged, ilma “müra”. Tulevikus kavatseb uurimisrühm koostada üksikasjaliku elektrilise stimulatsiooni kaardi, milles on täpselt tuvastatud ajukoore piirkonnad ja vastavad aistingud.
Uurimistööl on suur tähtsus neuro-liideste ja biooniliste jäsemeproteeside väljatöötamisel.
Anton Bugaychuk
