"मन-नियंत्रित" बायोनिक उपकरणों का विकास एक के प्रकाशन के साथ आज एक और कदम करीब चला गया प्रकृति जैव प्रौद्योगिकी कागज एक छोटे, 3cm-लंबे स्टेंट वाले 12 इलेक्ट्रोड का वर्णन करते हुए, एक दिन विचार की शक्ति के साथ चलने के लिए रीढ़ की हड्डी की चोट के साथ रहने वाले लोगों की मदद कर सकता है।

डिवाइस, जिसे "स्टेंटरोड" कहा जाता है, को गले में गले की नस में डाला जाता है और नस को ऊपर धकेल दिया जाता है जब तक कि यह मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स तक नहीं पहुंच जाता है, जो मांसपेशियों की गतिविधि के लिए जिम्मेदार है।

मैं 39-person टीम का हिस्सा रहा हूं जो डिवाइस का विकास और परीक्षण कर रहा है, और अब हम अगले साल विक्टोरिया में एक नैदानिक ​​परीक्षण की योजना बना रहे हैं।

यह कैसे काम करता है?

स्टेंटरोड की स्थिति, मोटर कॉर्टेक्स के साथ, यह तंत्रिका संकेतों को प्राप्त करने की अनुमति देता है जो आंदोलन शुरू करते हैं। यह उन संकेतों को 12 microleads को एक कंप्यूटर इंटरफ़ेस में भेजता है।

मेलबर्न विश्वविद्यालय। स्रोत

यहां, संकेतों को ऐसी जानकारी में अनुवादित किया जाता है जो एक बायोनिक प्रोस्थेटिक अंग से पूर्ण शरीर एक्सोस्केलेटन, एक ट्रांसफॉर्मर-प्रकार के बाहरी कंकाल तक कुछ भी हेरफेर कर सकता है।

कार्य पिछले अनुसंधान पर बनाता है, जो 2002 में पाया गया बंदर कंप्यूटर कर्सर ले जा सकते थे विचार की शक्ति के साथ। इससे पता चला कि अकेले विचार का उपयोग करके बायोनिक अंग को नियंत्रित करना सैद्धांतिक रूप से संभव था।

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रोड उपकरणों का उपयोग किया, जैसे कि यूटा इलेक्ट्रोड सरणी, और शल्यचिकित्सा ने उन्हें मनुष्यों में खोपड़ी के ठीक नीचे प्रत्यारोपित किया। इन उपकरणों ने अद्भुत परिणाम उत्पन्न किए, जिनमें शामिल हैं लकवाग्रस्त रोगियों के लिए क्षमता एक दूरस्थ बायोनिक अंग संचालित करने के लिए, शरीर से पूरी तरह से अलग, और एक घूंट कॉफी लेने के लिए। इन उपकरणों को अभी भी एक कंपनी द्वारा विकसित किया जा रहा है BrainGate.

हालांकि, इन उपकरणों के सम्मिलन के लिए प्रमुख मस्तिष्क सर्जरी की आवश्यकता होती है जो संक्रमण, और प्रतिरक्षा अस्वीकृति के जोखिम को वहन करती है। सर्जिकल रूप से प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड सरणियों से मस्तिष्क की सूजन भी हो सकती है और छह महीने से एक वर्ष तक सिग्नल की गुणवत्ता में गिरावट हो सकती है।

स्टेंटरोड का उद्देश्य इन समस्याओं को दूर करना है। मस्तिष्क के वाहिका के अंदर बैठकर, स्टेंटरोड को मस्तिष्क की प्रतिरक्षा कोशिकाओं से बचाते हुए, पोत की दीवार में शामिल किया जाता है। हमारे प्रीक्लिनिकल अध्ययनों से पता चलता है कि मस्तिष्क स्टेंटरोड को उठाता है जो वास्तव में क्लीनर बन जाता है और समय के साथ मजबूत होता है क्योंकि यह रक्त वाहिका निगमन होता है।

अगला कदम: मरीजों को प्रत्यारोपित करना

स्टेंटरोड प्रत्यारोपण प्राप्त करने वाले पहले रोगी वे लोग होंगे जो रीढ़ की हड्डी में चोट लगी है और क्वाड्रिप्लेजिया के साथ समाप्त हो गए हैं।

प्रत्यारोपण प्राप्त करने से पहले, रोगी कार्यात्मक एमआरआई स्कैनिंग से गुजरेंगे। उन्हें अपने हाथ को बाएं और दाएं, ऊपर और नीचे ले जाने और अपने हाथ को कंप्यूटर स्क्रीन पर लक्ष्य की ओर ले जाने की कल्पना करने के लिए कहा जाएगा।

यह मोटर कॉर्टेक्स के एक आभासी नक्शे का उत्पादन करेगा सर्जन स्टेंट्रोड इम्प्लांटेशन सर्जरी के दौरान लक्ष्य कर सकते हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए कि डिवाइस मोटर कॉर्टेक्स के उपयुक्त क्षेत्र पर निर्भर करता है।

फिर रोगी का अपना मस्तिष्क एक सीखने का प्रतिमान शुरू करेगा, जो कि एक उपकरण या नया मोटर कौशल सीखने के समान है। मोटर कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स एक मरीज के विचार के जवाब में आग लगा देंगे, जिसे बाद में एक कर्सर, बायोनिक अंग, या एक्सोस्केलेटन के आंदोलन में अनुवाद किया जाएगा।

शुरू में उन आंदोलनों को झटकेदार, अनजाने और गलत परिणाम उत्पन्न होंगे। लेकिन परीक्षण और त्रुटि की प्रक्रिया के माध्यम से, मस्तिष्क के न्यूरोप्लास्टिक गुण इसे तंत्रिका गतिविधि को परिष्कृत करने की अनुमति देंगे, अंत में समन्वित गतिविधियों जैसे कि कॉफी पीना, या एक्सोस्केलेटन की सहायता से चलना।

अन्य संभावित उपयोग

मस्तिष्क की अत्यधिक शाखाओं वाली संवहनी प्रणाली का मतलब है कि विभिन्न बीमारियों के इलाज के लिए स्टेंटरोड को संभवतः अन्य जहाजों में जमा किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, मिर्गी के दौरे की संभावना है, उदाहरण के लिए, मस्तिष्क क्षेत्र में रखा जाता है जो दौरे को जन्म देता है। एक जब्ती की शुरुआत से पहले मस्तिष्क की तंत्रिका गतिविधि पूर्वानुमान के तरीकों में बदल जाती है। स्टेंटरोड इन टेल-स्टोरी चेतावनी संकेतों को उठा सकता है, रोगी को किसी भी गतिविधियों को रोकने के लिए चेतावनी देता है जो उन्हें या दूसरों को खतरे में डाल देगा, जैसे ड्राइविंग या तैराकी।

स्टेंटरोड को न्यूरोस्टिम्यूलेशन डिवाइस के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। पार्किंसंस रोग के लिए वर्तमान उपचारों में चिकनी, समन्वित आंदोलनों के लिए आवश्यक डोपामाइन जारी करने के लिए गहरी मस्तिष्क उत्तेजना (डीबीएस) शामिल है। स्टेंटरोड का उपयोग एक वैकल्पिक उत्तेजक के रूप में करना होगा जोखिम मस्तिष्क में गहरी उत्तेजक प्रत्यारोपण आरोपण।

यह उपकरण मोटर न्यूरॉन बीमारी (MND) वाले लोगों की सहायता भी कर सकता है, जिन्हें सांस लेने, बात करने, खाने और अंततः सांस लेने की क्षमता की लूट होती है। उस स्तर पर जहां लोग संवाद करने की क्षमता खो देते हैं, स्टेंटरोड का उपयोग लोगों को कंप्यूटर को नियंत्रित करने के लिए एक इंटरफ़ेस प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। यह उन्हें कीमती महीने या साल दे सकता है जहाँ वे अपने प्रियजनों के साथ संवाद करना जारी रख सकते हैं।

2017 के लिए स्टेंटरोड का पहला इन-ह्यूमन क्लिनिकल परीक्षण निर्धारित है। बशर्ते कि हमें प्रत्याशित परिणाम दिखाई दें, हम आशा करते हैं कि 2020s के पहले भाग में प्रौद्योगिकी का व्यावसायिक रूप से उपलब्ध संस्करण उपलब्ध होगा।

इस बीच, एक उद्देश्य अधिक इलेक्ट्रोड जोड़ना है, जिससे लकवाग्रस्त रोगियों के लिए बेहतर नियंत्रण न केवल फिर से चल सकता है, बल्कि ठीक उंगली आंदोलनों को प्राप्त कर सकता है। क्या हम एक दिन एक "लकवाग्रस्त" वायलिन गुण को देख सकते हैं? हम कोशिश कर सकते है।