Регби
Регби

23.09.2012 | Наука

Имплантат восстановил мозговую деятельность у обезьян

Сохранение способности к умственному восприятию и переработке внешней информации (когнитивность) является одной из приоритетных задач при реабилитации пациентов с черепно-мозговыми травмами.

А также - с заболеваниями центральной нервной системы. Одним из тяжких последствий подобных недугов является сбой процесса принятия верного решения, связанный с нарушением связи между отделами головного мозга. Поэтому основная цель нейропротезирования заключается в поддержании и восстановлении таких связей.

Учёные из Баптистского медицинского центра Уэйк Форест (Wake Forest Baptist Medical Center) вживили в префронтальную кору головного мозга обезьян нейропротезы. Эта область мозга участвует в регуляции функций внутренних органов, обоняния, инстинктивного поведения, эмоций, памяти, сна, бодрствования и прочего.

Ранее исследователи из Уэйк Форест создали крошечное устройство, представляющее собой массив электродов, соединивший в себе новейшие на тот момент достижения в математике и нейробиологии. В основе устройства лежит нелинейный математический алгоритм, который расшифровывает нейронные взаимодействия, запоминает и повторяет их.

Подобные нейроимплантаты позволяют восстановить нарушенную связь, например, между участками головного мозга. При нарушении естественного алгоритма принятия решения, скажем, вследствие травмы, нейропротез помогает мозгу сделать правильный выбор. Первые положительные результаты такого протезирования были получены на крысах.

В новом исследовании, опубликованном в издании Journal of Neural Engineering, учёные получили доказательства того, что нейропротез успешно принимает поступающие в мозг сигналы и передаёт их в другую область для интерпретации и принятия решения у обезьян.

Исследователи с помощью массива электродов записали электрическую активность нейронов в префронтальной коре головного мозга приматов во время выполнения ими задачи на память.

Пяти обезьянам предлагалось на компьютере при помощи курсора выбирать изображения, которые они запоминали в предыдущих упражнениях. Причём нужная картинка каждые 60-90 секунд перемещалась по экрану.

"Обезьянам необходимо было выяснить, где находится изображение и принять решение, в какую сторону переместить курсор", — рассказывает руководитель исследования Сэм Дэдвайлер (Sam Deadwyler).

На основе полученных записей команда учёных создала для микрочипа математическую модель электрической активности нейронов, участвовавших в принятии решения. Схема позволяет при поступлении определённых сигналов выбирать уже известный нейронный алгоритм для принятия решения.

Для проверки функционирования нейропротеза исследователи вводили обезьянам внутривенно кокаин. Наркотик нарушал процесс принятия верного решения.

Без участия протеза приматы в большинстве случаев так и не смогли выбрать нужное изображение. При подключении устройства обезьяны действовали так же, как и до помутнения сознания, если не лучше, уверяют исследователи.

Исследователи склонны полагать, что создание некой обобщённой модели принятия конкретных решений уже возможно и для человека. Так что в ближайших планах на будущее у учёных стоит создание человеческого нейронного протеза, закодированного с помощью математической модели, полученной от здорового мозга.

Несмотря на то, что эта работа может занять многие годы, необходимость таких нейропротезов для тяжелобольных людей очевидна. Ведь это реальная возможность вновь самостоятельно взять в руку чашку или вспомнить, где вы оставили ключи.

Источник — Вести.Ru

Фотогармошка 300х250
Аккерманская крепость
Адвокат