Мозговой имплантат и протез вернули осязание парализованному

22.10.2016

Исследователи из Питтсбургского университета разработали систему, с помощью которой вернули осязание человеку с параличом рук и ног. Он может чувствовать предметы, прикасаясь к ним роборукой, которую контролирует исключительно силой мысли.

Протезы становятся все лучше с каждым днем, но они до сих не могут вернуть своему пользователю чувство осязания. Это серьезная проблема, если принять во внимание то, насколько важно осязание для использования рук. Без него практически невозможно понять разницу между куском торта и вилкой, например. Команда под руководством Роберта Гонта из Питтсбургского университета впервые разработала систему, которая преодолевает это ограничение, позволив 28-летнему парализованному человеку ощутить предметы с помощью робоконечности.

Чтобы заставить систему работать, ученые имплантировали небольшие микроэлектроды - каждый размером с пуговицу от рубашки - в первичную соматосенсорную кору мозга пациента, именно ту часть мозга, которая получает все сенсорные сигналы от тела. Еще до операции сканирование мозга показало, где конкретно происходит обработка сигналов от каждого пальца и ладони.
После операции все сигналы шли через электроды. С помощью компьютера это позволило пациенту ощущать прикосновения через роборуку. Важно, что стимуляция коры головного мозга производит естественные ощущения, а не только покалывание, и эффект от операции длится месяцами. Пациент Натан Коупленд правильно идентифицирует предметы в 80% случаев и чувствует давление, а также его интенсивность, но пока не может понять, холодный или горячий объект держит в руке. "Наша главная цель - это создать систему, которая будет двигаться и чувствовать как настоящая рука, - говорит Гонт. - Впереди еще много работы, но начало положено".

<< Назад: Зaмужниe жeнщины выглядят мoлoжe 22.10.2016

>> Вперед: Топливо из травы 21.10.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Квантовый компьютер Google превзошел границы классических вычислений 17.11.2025 Квантовые технологии на протяжении многих лет оставались областью теоретических ожиданий, однако последние успехи показывают, что они постепенно становятся реальным инструментом для решения задач, недоступных классическим вычислительным системам. На этом фоне сообщение Google Research о новом достижении квантового компьютера компании стало важным шагом в развитии высокопроизводительных вычислений. Особенность недавнего эксперимента заключается в том, что система на основе кубитов справилась с чрезвычайно сложной задачей за несколько минут. По расчетам исследователей, для классического суперкомпьютера подобная операция обернулась бы вычислениями, которые растянулись бы на тысячи лет. Именно это, по словам Google, и позволило впервые однозначно подтвердить квантовое преимущество, то есть ситуацию, когда квантовое устройство демонстрирует результат, недостижимый для традиционных машин даже теоретически. В компании подчеркивают, что речь не идет о скорой замене классических компьютеров. Квантовые системы пока применимы лишь в ограниченном наборе задач и не подходят для повседневных вычислений. Тем не менее они открывают путь к моделированию химических реакций, разработке новых материалов, решению задач оптимизации данных и исследованиям в области криптографии, где объемы информации и сложность процессов выходят за пределы возможностей обычных вычислителей. Ключевым элементом квантовой архитектуры является кубит - квантовый аналог классического бита, способный находиться не только в состояниях "0" или "1", но и в их квантовой суперпозиции. Такое свойство позволяет системе моделировать множество вариантов вычислений одновременно, что принципиально отличает квантовые устройства от классических, последовательно перебирающих варианты. Не менее важным феноменом является квантовая запутанность - состояние, при котором изменение параметров одного кубита оказывает мгновенное влияние на другой, независимо от расстояния между ними. Благодаря этой связи квантовые схемы могут работать как единая система, обеспечивая вычислительные мощности, которые невозможно повторить в привычных архитектурах. В Google отмечают, что важнейшим аспектом нынешнего достижения является возможность независимой верификации результата. Полученные данные не просто демонстрируют теоретическое превосходство, а предоставляют воспроизводимый эксперимент, подтверждающий, что квантовые процессы способны выполнять операции, которые классические суперкомпьютеры эффективно не осилят. Этот прорыв стал возможен благодаря многолетней работе над созданием стабильных кубитов и управлением квантовыми состояниями, что остается одной из самых трудных задач современной физики. Несмотря на сохранение технологических ограничений, сам факт успешного эксперимента говорит о том, что квантовые вычисления перестают быть абстракцией и входят в стадию практических демонстраций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025