Новости науки. от исследовательских организаций. Генетически модифицированные нервные стволовые клетки демонстрируют многообещающий терапевтический потенциал при повреждении спинного мозга.
Парализованный мужчина начал ходить с помощью "моста" между головой и спинным мозгом
Бакулева" Зарплата 65 000 руб. Жильё предоставляется, заработная плата зависит от квалификационной категории, стажа, результатов работы за отчетный период, Соц. Жильё предоставляется, на 0,25 ставки, Выплата по программам «Земский доктор» 1,5 млн, «Вятский медик» 500 тыс. Жильё предоставляется, Размер заработной платы зависит от квалификационной категории, стажа, итогов работы и т.
Главная Новости Наука Израильская компания представила инновационный метод лечения травм спинного мозга 19.
Благодаря инновационной терапии под названием exopten и эксклюзивной экзотерапевтической платформе исследователи разработали неинвазивное лечение, вводимое через нос. Используя силу экзосом и интраназальную доставку, этот подход может революционизировать жизнь тысяч людей, пострадавших от травм спинного мозга. Доклинические исследования, проведенные NurExone, продемонстрировали отличные результаты. Exopten достиг 75-процентного успеха, помогая парализованным крысам восстановить рефлекс задних конечностей, двигательную функцию и сенсорный контроль.
Жильё предоставляется, размер заработной платы указан с учётом специальных социальных выплат, Социальные гарантии — доступная инфраструктура, первоочередное предоставление мест в дошкольных образовательных учреждениях и общеобразовательных организациях, соц. Жильё предоставляется, выплата по программе «Земский доктор» в размере 1,5 млн. Жильё не предоставляется, конкретная заработная плата зависит от наличия квалификационной категории, стажа непрерывной работы, социальный пакет оплачиваемый основной и дополнительный отпуск, больничный, отчисление в различные фонды, включая ПФ РФ 8332 620992 КОГБУЗ "Опаринская центральная районная больница" Зарплата от 70 000 руб. Бакулева" Зарплата 65 000 руб.
Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий! Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна.
Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19
| Наука РФ - официальный сайт | С начала 2023 года в клинике реабилитации ФГБУ «НМХЦ им. Н.И. Пирогова» МЗ РФ проводится исследование: «Эффективность функциональных и силовых тренажеров Ильясова в реабилитации пациентов после травмы шейного отдела спинного мозга». |
| Life78 показал, как пациенты с травмой спинного мозга начинают ходить | Новости Казахстана. |
| Починить спинной мозг: новые терапии на грани фантастики - | спинного мозга выделяют полный поперечный и парциальный поперечный миелит, а на основании протяженности патологических изменений — продольно распространенный поперечный и продольно ограниченный поперечный миелит [3]. |
| Life78 показал, как пациенты с травмой спинного мозга начинают ходить | До начала разработки импланта изначально они обнаружили новое место для стимуляции, которое располагается очень близко к важнейшим мотонейронам спинного мозга и одновременно доступно без хирургического вмешательства. |
Новое открытие учёных о спинном мозге
Настоятельно не рекомендуется применять высокие дозы метилпреднизолона, которые связаны со значительными системными побочными эффектами. Показатели ранней и отсроченной смертности у пациентов с травматическими повреждениями спинного мозга по-прежнему высоки, и выжившие часто сталкиваются со значительными долговременными физическими и функциональными нарушениями. Несмотря на то, что исследование нейрорегенеративных подходов, таких как трансплантация стволовых клеток, продолжается, эти методы остаются в основном исследовательскими. По-прежнему необходимы дальнейшие исследования для ускорения функционального восстановления пациентов с травматическими повреждениями спинного мозга.
Практически для всех заболеваний в большей или меньшей степени характерен дисбаланс определенных макро- и микроэлементов, рассказал о сути разработки директор Центра биоэлементологии и экологии человека, д. Так, например, при сердечно-сосудистых заболеваниях отмечается дефицит калия, магния, фосфора, цинка, меди и селена на фоне повышенных показателей натрия, свинца, ртути, кадмия и мышьяка. При сахарном диабете 2 типа наблюдается недостаток калия, магния, цинка, марганца, хрома и ванадия, который нередко сочетается с избытком ртути, селена и мышьяка. При аутизме у детей доминирует дефицит йода, кобальта, селена, марганца, цинка, хрома и магния. А болезни опорно-двигательного аппарата сопровождаются нарушением фосфорно-кальциевого обмена, недостатком меди, марганца, бора и кремния при повышенном содержании алюминия, стронция, свинца и кадмия. По словам профессора Скального, исследования, проведенные в Сеченовском Университете, также показали, что дефицит некоторых жизненно важных химических элементов объединяет и онкологические заболевания.
Еще одну пленарную лекцию там прочел профессор Юрий Петрович Герасименко. Он рассказал о важных для медицинской практики случаях восстановления подвижности пациентов после спинальных травм. Так, хотя распространено мнение о том, что при нарушении связи между головным и спинным мозгом человек больше никогда не сможет ходить, современная наука говорит об обратном. Главными инфопартнерами съезда стали портал Neuronovosti. Ru и объединенная редакция порталов Indicator. Ru и Inscience. Юрий Герасименко. Фото: ИЭФБ РАН Долгое время считалось, что основная функция спинного мозга — лишь передача сигналов от головного мозга к мотонейронам в исполнительных органах и обратная передача сенсорной информации.
Им удалось реактивировать нервные клетки спинного мозга мышей при помощи генов, упакованных в безвредные вирусы с целью доставки их к месту назначения. В качестве «хлебных крошек» ученые использовали хемоаттрактанты — химические вещества, привлекающие растущие аксоны и направляющие тем самым их рост. Результаты полностью оправдали ожидания ученых. Аксоны прорастали сквозь рубцовую ткань. В значительной части случаев по другую сторону разрыва были зафиксированы новые нейронные связи.
Ученые создали имплант спинного мозга — он вылечил 80 процентов случаев хронического паралича мышей
Одновременно с этим параллельно ему формируется электрическое поле. Параллельно электрическому полю возникает магнитное — и так со скоростью света в бесконечность. Технически продвинутый читатель уже догадался, что речь идёт о волне. Живые ткани прозрачны для многих видов электромагнитных волн.
Естественно, их можно и нужно ловить, как это делают имплантированные модули нейростимулятора. Вторая, ультравысокочастотная антенна на 405 МГц, общается с базовой станцией и блоком обработки данных в режиме реального времени. Таким образом сигналы с коры попадают на компьютерную периферию, где осуществляется интерпретация нервных импульсов на язык электроники, а также «предсказываются» будущие движения.
Подробнее о том, как это происходит, будет сказано чуть ниже. Программное обеспечение процессора анализирует декодированные сигналы с коры головного мозга. Серьёзная проблема всей бионики — это шум.
Нервная система порождает огромное количество сигналов, и далеко не каждый из них имеет отношение к делу. Прежде чем декодировать сигнал, следует сперва отделить «мух от котлет». Алгоритмы потоковой обработки данных сортируют поступившую информацию согласно её релевантности.
За счёт использования современных материалов и правильного исполнения нейрохирургической операции величина входного приведённого шума составляет всего лишь 0,7 мкВ по среднеквадратичному отклонению. Схожие системы применяют для стимуляции головного мозга у пациентов, страдающих болезнью Паркинсона. Научная группа модифицировала устройство, добавив к нему модули беспроводной связи.
Задержка между импульсом с головного мозга и эпидуральной стимуляцией составляет 100 мс. С учётом того, что технология предназначена для восстановления привычных движений, такой «лаг» не выглядит слишком долгим. В конце концов, речь идёт не о спортивных рекордах, а возможности встать с койки.
Аппаратный и программный модуль работают как единая интегрированная цепочка. Между головным и спинным мозгом образуется цифровой мост. Последний участник звена — имплантируемый генератор импульсов Specify 5-6-5, состоящий из массива на 16 электродов.
Корковые сигналы проходят через процедуры модуляции, преобразуясь в аналоговые команды. Имплантат проводит их к задним корешкам спинного мозга. Уже оттуда сформированная команда достигает мышц нижних конечностей.
Программная часть. Аспекты декодирования Электрическую активность сенсомоторной коры головного мозга регистрируют по 32 каналам с частотой 586 Гц. Диапазоном полосовой фильтрации стал промежуток между 1 и 300 Гц.
Именно в нём скрыты данные, необходимые для иннервации нижних конечностей. Как выявить намерение к движению? Эту работу выполняет алгоритм рекурсивной экспоненциально-взвешенной мультилинейной модели марковского переключения.
В её состав входит классификатор скрытой марковской модели и набор независимых регрессионных моделей. При возникновении намерения к движению происходит активация сенсомоторной коры головного мозга, которую возможно считать с помощью электродов. Каждая из регрессионных моделей осуществляет контроль над целыми группами степеней свободы конечностей.
Дело в том, что нога или рука — не просто рычаг. В своей работе он подчиняется законам биомеханики. Любое движение возможно лишь при согласованной работе множества звеньев.
К ним относят суставы, мышцы, сухожилия и сенсорную иннервацию от механо- и проприорецепторов. Человек не смотрит на ноги, когда ходит. Мы и так знаем, какое положение занимает тело.
Мы спокойно выполняем движения вслепую, не полагаясь на зрение. Это возможно благодаря тому, что на аппаратной части головного и спинного мозга непрерывно крутятся скрипты, отвечающие за восприятие схемы тела. Подробнее мы рассказывали в предыдущей статье.
Если коротко, мозг не контактирует с реальностью напрямую. Он создаёт абстрактную схему тела, которая выступает прокси-моделью организма. Чем активнее мы пользуемся тем или иным органом, тем ярче будут выражены соответствующие нейронные поля в коре.
Классификатор на основе НММ выполняет важную работу. Он оценивает вероятность активации конечности под конкретное движение. Гипотеза цепей Маркова выступает математическим аппаратом, благодаря которому возможно просчитывать непрерывные и динамические движения.
Каждое новое состояние будет проистекать из предыдущего с внесением правок от коры головного мозга. Разумеется, это вполне возможно предсказать средствами современной математики. Классификатор НММ учитывает вероятность выброса и перехода нескольких переменных.
К ним относится бедро, колено и лодыжка по отдельности, вместе или во всех возможных комбинациях плюс состояние покоя. Здесь модель немного упрощена, ведь человек не может одновременно шагать правой и левой ногой. Калибровка декодера осуществляется в режиме онлайн, базируясь на прошлых состояниях массива данных.
Модель, контролирующая сгибание бедренных суставов во время ходьбы, самообучалась гарантированно предсказывать статус нижних конечностей после 30 повторений стереотипного движения. Но даже этого мало. Чтобы эффективно выполнить движение, имплантат должен непрерывно держать контакт со скелетной мускулатурой.
При спинальной травме головной мозг не получает сигналов от органов-исполнителей. Эта работа ложится на бионику. Электрическую активность считывают методом электромиографии со множества мышц нижней конечности.
Биполярные электроды Delsys Trygno устанавливают на подвздошно-поясничную, прямую, полусухожильную, латеральную широкую, переднюю большеберцовую и прочие мышцы ноги. Каждую пару электродов ставили на брюшко мышцы, ориентировав продольно по ходу волокон. Компьютер регистрирует непрерывные ЭМГ-сигналы на частоте 2 кГц с полосовой фильтрацией в диапазоне 20-450 Гц.
Ещё одна пара электромиографических электродов стала над позвоночником между грудным и поясничным отделом. Она отсекает артефакты стимуляции, позволяя процессору работать с чистым сигналом. Нейротехнологии в обычной жизни Используя спинномозговой интерфейс, участник эксперимента смог стоять и ходить.
Разумеется, этот факт открыл дорогу к использованию нейроимплантатов не только в условиях лаборатории, но и дома.
Операция была проведена с помощью метода ламинопластики, когда врачам пришлось буквально выпилить часть позвонка, расширить канал спинного мозга и вернуть кость на место. О том, как это все происходило, и как себя чувствует мужчина — в нашем материале. Эти дни Юрий Киндеров вспоминает с ужасом. Он учитель физкультуры с 45 летним стажем. И всегда в движении. День, когда его почти парализовало, он запомнил на всю жизнь.
Аллея на спуске, разогнался и начал тормозить, тормоза отказали, и пришлось искать место куда нырнуть, отклонился в сторону и в кусты вишни. Меня в спину опрокинуло», — вспоминает Юрий Киндеров.
Каждое новое состояние будет проистекать из предыдущего с внесением правок от коры головного мозга. Разумеется, это вполне возможно предсказать средствами современной математики. Классификатор НММ учитывает вероятность выброса и перехода нескольких переменных. К ним относится бедро, колено и лодыжка по отдельности, вместе или во всех возможных комбинациях плюс состояние покоя.
Здесь модель немного упрощена, ведь человек не может одновременно шагать правой и левой ногой. Калибровка декодера осуществляется в режиме онлайн, базируясь на прошлых состояниях массива данных. Модель, контролирующая сгибание бедренных суставов во время ходьбы, самообучалась гарантированно предсказывать статус нижних конечностей после 30 повторений стереотипного движения. Но даже этого мало. Чтобы эффективно выполнить движение, имплантат должен непрерывно держать контакт со скелетной мускулатурой. При спинальной травме головной мозг не получает сигналов от органов-исполнителей.
Эта работа ложится на бионику. Электрическую активность считывают методом электромиографии со множества мышц нижней конечности. Биполярные электроды Delsys Trygno устанавливают на подвздошно-поясничную, прямую, полусухожильную, латеральную широкую, переднюю большеберцовую и прочие мышцы ноги. Каждую пару электродов ставили на брюшко мышцы, ориентировав продольно по ходу волокон. Компьютер регистрирует непрерывные ЭМГ-сигналы на частоте 2 кГц с полосовой фильтрацией в диапазоне 20-450 Гц. Ещё одна пара электромиографических электродов стала над позвоночником между грудным и поясничным отделом.
Она отсекает артефакты стимуляции, позволяя процессору работать с чистым сигналом. Нейротехнологии в обычной жизни Используя спинномозговой интерфейс, участник эксперимента смог стоять и ходить. Разумеется, этот факт открыл дорогу к использованию нейроимплантатов не только в условиях лаборатории, но и дома. Интегрированная система состоит из умных «ходунков». На них расположен ноутбук, соединённый через USB с базовой станцией. От неё запитаны все имплантаты.
Коннектор в гарнитуре интегрирован с антеннами, упомянутыми в предыдущих абзацах. Человек общается с аппаратно-программной частью устройства с помощью адаптивного тактильного интерфейса. Время динамической калибровки занимает менее 5 минут с минимальным вмешательством человека. Запуск алгоритмов, калибровка и локальное изменение двигательной модели происходит средствами программной оболочки. ПО приняло на себя самую тяжелую работу, позволив пациенту не отвлекаться от самой важной задачи: реабилитации. В нашем случае пациент смог покинуть кресло-каталку и одолеть лестницу, не приспособленную для людей с ограниченными возможностями.
Физические принципы, направленные на восстановление иннервации у спинальных пациентов, доказали свою эффективность у двух групп людей. К первой относятся пациенты с неполным сенсомоторным блоком. У них изначально были проводящие пути и нормальная скелетная мускулатура, но эффективной передаче импульса препятствовал локус травмы. В этом случае цифровой мост облегчал прохождение электрохимического сигнала. Со второй группой ситуация немного сложнее. Это люди с полным сенсомоторным блоком.
У них полностью разрушен канал передачи данных между головным и спинным мозгом. Авторы оригинального исследования приводят данные, что с помощью цифрового моста им удалось добиться уверенного хождения у трёх добровольцев с полным сенсомоторным блоком. Судя по всему, они перенесли травму относительно недавно, раз их спинной мозг ещё помнил, как правильно иннервировать ноги. На данный момент можно выделить три основных ограничения в применении и массовом внедрении нейроимплантатов. Мы не будем останавливаться на экономических составляющих вроде стоимости оборудования и производства, технологической базы государства, наличия профильных специалистов и платёжеспособности клиента. Эти аспекты понятны и так.
Параметры стимуляции должны быть точно подогнаны под целевую мускулатуру и выполнение конкретной задачи. Начало стимуляции должно идеально совпадать с возникновением электрической активности в сенсомоторной коре головного мозга, которое мы считаем намерением к движению. В конце концов, без верной модуляции будет невозможно подобрать нужную амплитуду сигналов. По идее, спинномозговой интерфейс обходит все три ограничения. Его преимущество в том, что «родные» пути нервной системы и протезные тропинки сходятся на одних и тех же нейронах, которые сами ждут команды к действию. В ответ на работу нейроимплантатов начинается реорганизация нейронных сетей.
Организм старается максимально привыкнуть к новым сигналам и учится давать на них адекватный ответ. В статье от «Nature» можно увидеть сведения о том, что некоторые пациенты с тотальной плегией научились поднимать ногу в бедре. Это уже прогресс, ведь такой человек, ранее прикованный к инвалидному креслу, теперь способен ходить на костылях. Эксперты выделяют ряд путей для дальнейшего совершенствования технологии. Главный из них — уменьшение линейных размеров коркового имплантата и базовой станции. Спинномозговой имплантат должен получить средства для предельной минимизации задержек беспроводной связи.
Сами по себе кортикальные и спинальные имплантаты уже сейчас работают как звенья одной цепи, но у них есть задел для более тесной интеграции. Вероятнее всего, управлять ими должен высокопроизводительный, но при этом экономичный процессор с опцией самокалибровки. Каждый из этих вопросов достоин отдельного материала. Впрочем, исследовательская группа не видит технологических ограничений для внедрения этих инноваций. Оно вполне доступно и на данном этапе технологического развития. Перспективы нейротехнологии.
Что дальше? Уже сейчас мы можем смело заявить, что спинальная травма поддаётся лечению и перестаёт быть однозначным синонимом инвалидизации. Нельзя не признать — пока столь прорывные методы лечения доступны лишь ограниченному кругу лиц. Для того чтобы вывести нейропротезирование на поток, вся индустрия должна получать весьма серьёзные субсидии от государства, а также финансирование со стороны независимых инвесторов. Чем больше операций будет проводиться, тем более совершенной станет методика внедрения имплантатов, а сами они продолжат эволюцию в сторону миниатюризации, незаметности и атравматичности. Прогресс в области информационных технологий не стоит на месте, поставляя новые алгоритмы работы с данными.
Процессоры новых поколений сумеют обеспечивать большее число вычислений за меньшее время, а также экономнее подходить к расходу электроресурсов. Срок жизни батареи критически важен, особенно когда человек не имеет возможности регулярно подключать носимую электронику к розетке. Вполне возможно, что рано или поздно нейропротезы окажутся в тесной связке с экзоскелетами — ещё одним способом вернуть человеку потерянные способности к движению. Всё это требует комплексного сотрудничества между специалистами разных областей, в том числе — не существующих на сегодняшний день.
Ru" ведущий научный сотрудник OpenLab "Генные и клеточные технологии" КФУ, руководитель научной группы "Молекулярные и клеточные механизмы нейрорегенерации" Яна Мухамедшина. Эффективность метода была установлена при эксперименте, в ходе которого была смоделирована контузионная травма спинного мозга у свиньи на уровне 11-го грудного позвонка. По словам ученых, такая травма соответствует повреждению, которое встречается в клинических условиях при переломе позвонка и смещении его отломков в сторону спинномозгового канала. Кроме того, авторы метода учли, что пациент обычно не сразу попадает на операционный стол, поэтому у него успевают сформироваться компрессия спинного мозга отломками позвонков и гематома. Исследователи ввели свинье две инъекций везикул: первую сделали через одну неделю после травмы, вторую - через три.
Вести с полей: спинной мозг и движение
В будущем она может помочь людям, прикованным к кровати или коляске. О разработке: При создании имплантов ученые использовали жировые клетки, взятые из живота. Их отделили от внеклеточного матрикса, а затем вернули в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки. После этого они сымитировали развитие спинного мозга в пробирке.
Вся система внешне не видна, так как находится под кожей и не стесняет движений пациента. Перед постановкой постоянной нейростимулирующей системы обязательно проводится тестовая стимуляция, при которой врач и сам пациент могут убедиться в эффективности стимуляции с помощью тестового электрода. Если на этом достигнут положительный эффект, то нейростимулятор имплантируется.
Поскольку принимать пищу и пить я не мог, то кормили и поили меня какой-то субстанцией через трубку в носу она была просунута в желудок. Примерно по истечении недели, врач сказал, что поражение спинного мозга настолько сильное, что дышать полностью самостоятельно я пока не смогу, поскольку сигнал до нужных мышц проходит слабо, и ещё некоторое время надо побыть в реанимации на ИВЛ. Это меня совсем не устраивало, и я решил что хрен там плавал, и все свободное время а его у меня теперь дофига , я буду стараться делать вдохи-выдохи вместе с аппаратом, и докажу всем, что меня так просто не возьмёшь. В тот же день мне сделали трахеостому дырка в трахее, под кадыком , и трубку ИВЛ переставили туда. Ничего вкуснее той воды я ещё не пил. Ещё через какое-то время, санитары стали приподнимать изголовье кровати и кормить меня с ложечки.
Ничего вкуснее той еды я ещё не ел. Затем начались просто невыносимые боли в ногах, будто ноги находятся в ведре с очень горячей водой. Тяжело только, когда нужно заснуть, приходится включать в наушниках аудиокниги, чтобы отвлечься от боли привет, мудачьё, у которого горела срака от моего поста о cgpods, в комментах к 1й части. Да-да, я ими пользовался, несмотря на болезнь, и очень огорчился, когда они предательски сломались. Горжусь, что смог решить проблему, будучи неспособным даже встать с кровати. Затем выяснилось, что из-за неподвижности у меня начались пролежни на крестце, и врачи пришли к выводу, что надо меня поворачивать с боку на бок.
Примерно в это же время ко мне прямо в реанимацию стала приходить очень милая женщина - врач ЛФК, и шевелить за меня моими ногами и руками. Спасибо ей, она помогла мне частично восстановить подвижность пальцев левой руки. Потом сняли швы, и разрешили потихоньку шевелить головой. Спустя ещё неделю в реанимации, я уже смог дышать сам, через отверстие в трахее, если вынуть трубку ИВЛ. А если затыкать отверстие пальцем, то мог прошептать несколько слов.
Спинномозговые имплантаты Допустим, человека удалось спасти. Его жизнедеятельности ничто не угрожает, но он остаётся прикованным к кровати. Можно ли вернуть спинальному пациенту возможность активных движений? Сейчас мы способны утвердительно ответить на этот вопрос.
Путь к реабилитации предлагает индустрия нейропротезирования. Блог FirstVDS уже писал о современной бионике. Мы освещали бионическое протезирование конечностей , глаз , ушей , немного коснулись искусственного производства внутренних органов методом биопринтинга. В контексте сегодняшнего материала всё куда сложнее. Нервная система биологична, высокоорганизованна и подчиняется законам кибернетики. Она работает на каскадах электрохимических процессов в нейронах. Нервные сети накладываются друг на друга, порой самым неочевидным образом. Они сильно подвержены индивидуальной изменчивости. После нашего экскурса в анатомию читатель видит, насколько сложная задача стоит перед производителями спинномозговых имплантатов.
Если рука или даже глаз кое-как согласны мириться с бионикой, то полностью помирить мозг и металл ещё никому не удалось. Впрочем, существует несколько обходных тропинок. В XXI веке мы не способны заменить головной или спинной мозг, но можем помочь электрическим импульсам в прохождении места разрыва. Этот материал создавался на основе статьи « Walking naturally after spinal cord injury using a brain—spine interface », опубликованной в журнале «NATURE» 24 мая 2023 года. В ходе исследования учёные смогли восстановить активные движения ног с помощью спинномозгового электростимулятора. Он представляет собой цифровой мост, установленный в эпидуральном пространстве. Спинной мозг оплетён тремя оболочками: твёрдой, мягкой и паутинной. Твёрдая мозговая оболочка, она же dura mater, является вторым защитным звеном после костей. Установив имплантат на неё, можно добиться непосредственного контакта стимулятора с мозгом.
Мост восстанавливает контакт между корой головного мозга и отделами ЦНС, находящимися ниже места разрыва. Благодаря имплантату человек возвращает способность ходить, избегать препятствий и даже подниматься по лестнице. Схема спинномозгового имплантата Два кортикальных имплантата состоят из 64 электродов. Электронные компоненты окружены корпусом из титанового сплава. Этот материал биологически инертен и практически невидим для иммунной системы. Внутренняя поверхность имплантата плоская. Она несёт матрицу из 64 платиново-иридиевых электродов диаметром в 2 мм с шагом в 4,5 мм. Так обеспечивается первый этап: запись сигнала, его регистрация и модуляция. Подробнее об этих вопросах будет рассказано в следующей части статьи.
Программная составляющая кодирует и модулирует сигналы. Впоследствии они отправляются к имплантируемому генератору импульсов. Имплантируемый генератор импульсов общается с пояснично-крестцовым отделом позвоночника с помощью 16 электродов. Они выполняют селективную активацию скелетной мускулатуры. Кортикальный имплантат состоит из 2 блоков по 64 электрода. Носимый процессор выступает электрическими мозгами системы. Многие сложные процедуры обработки данных выполняются именно этой частью нейроимплантата. Здесь видны данные МРТ. Красным обозначены кортикальные поля, ответственные за движение.
Справа можно увидеть две круглые структуры. Так выглядят кортикальные имплантаты, «сидящие» на головном мозге. Для эффективной установки спинального имплантата нужно знать особенности индивидуальной анатомии. Красными прямоугольниками обозначены 16 электродов, стоящие на уровне 11 грудного и 1 поясничного позвонка. Мозговая бионика имеет свои особенности. Организм воспринимает имплантат как чужеродного агента, запуская реакции воспаления. Этот недостаток обходится путём использования биологически инертных материалов. Иридий, титан и платина относятся именно к ним. Следующий вопрос: как обеспечить бесперебойное питание электроники и её связь с внешней гарнитурой?
Провода использовать нельзя. Любая магистраль, идущая к мозгу через кости черепа и твёрдую оболочку, будет выступать открытыми воротами для инфекции. Инженерная проблема была решена с помощью двух антенн, спрятанных в силиконовый кожух. Первая, использующая частоту в 13,56 МГц, питает имплантированную электронику по механизму индуктивной связи. Похожим образом работают беспроводные зарядки современных смартфонов. Напомним, что электрическое и магнитное поле не существуют друг без друга. Это всё грани единого электромагнитного поля. При прохождении электрического тока через индукционную катушку появляется магнитное поле. Одновременно с этим параллельно ему формируется электрическое поле.
Параллельно электрическому полю возникает магнитное — и так со скоростью света в бесконечность. Технически продвинутый читатель уже догадался, что речь идёт о волне. Живые ткани прозрачны для многих видов электромагнитных волн. Естественно, их можно и нужно ловить, как это делают имплантированные модули нейростимулятора. Вторая, ультравысокочастотная антенна на 405 МГц, общается с базовой станцией и блоком обработки данных в режиме реального времени. Таким образом сигналы с коры попадают на компьютерную периферию, где осуществляется интерпретация нервных импульсов на язык электроники, а также «предсказываются» будущие движения. Подробнее о том, как это происходит, будет сказано чуть ниже. Программное обеспечение процессора анализирует декодированные сигналы с коры головного мозга. Серьёзная проблема всей бионики — это шум.
Нервная система порождает огромное количество сигналов, и далеко не каждый из них имеет отношение к делу.
Впервые в мире с помощью стволовых клеток восстановили спинной мозг
| Нейрохирурги ВКО поделились опытом имплантации нейростимулятора в спинной мозг | Z-новости. В РФ создали препарат со стволовыми клетками для лечения травмы спинного мозга. |
| Травма спинного мозга - Новости | Суть заключается в многоуровневой стимуляции спинного мозга в сочетании со специальными упражнениями. |
| Молодой нейрохирург РКБ впервые в Татарстане провел уникальную операцию на спинном мозге | По сути дела, спинной мозг — это нервная трубка, которая выросла, достигла размера 40–45 сантиметров и выполняет в нашем организме очень важные функции, связанные с управлением телом. |
| Ученые КФУ изучают эффективные способы помощи пациентам с ТСМ — Реальное время | Работа лишь одной субпопуляции нейронов спинного мозга помогла пациентам с параличом снова двигаться. Для терапии травм спинного мозга авторы статьи, использовали электростимуляцию клеток поясничного отдела. |
| Спинномозговые имплантаты. Новая эра нейротехнологий / Хабр | Израильские ученые разработали имплант спинного мозга из человеческих клеток для парализованных мышей. |
Ученые восстановили разрушенный спинной мозг
Новости окружающая среда Спинной мозг беспроводным способом подкл. Российские новости. Травма спинного мозга (ТСМ) – это сложное неврологическое состояние, вызывающее физическую инвалидность, психологический стресс. Немецкие ученые научились восстанавливать спинной мозг: последние новости 2021 года. Ученые нашли способ восстановления ходьбы после повреждения спинного мозга —.
Science: Ученые заставили мышей пойти после повреждения спинного мозга
Травма спинного мозга (ТСМ) – это сложное неврологическое состояние, вызывающее физическую инвалидность, психологический стресс. В Университете МИСИС разработали прототип нейроимплантата, который поможет восстанавливать функции спинного мозга после травм и повреждений. MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг. В Университете МИСИС разработали прототип нейроимплантата, который поможет восстанавливать функции спинного мозга после травм и повреждений.
Новое открытие учёных о спинном мозге
| Ученые вернули возможность ходить мышам с травмами спинного мозга — Нож | Новости Казахстана. |
| Science: Ученые заставили мышей пойти после повреждения спинного мозга - Вести Московского региона | Спинной мозг был полностью просмотрен, в результате нами был поставлен диагноз – острый миелит, – рассказала врач-невролог Кировской областной детской клинической больницы Ирина Крутихина. |
| Российский нейроимплант поможет двигаться пациентам с травмами спинного мозга - ФармМедПром | Шейные позвонки зажали спинной мозг. |
| Травматическое повреждение спинного мозга (Continuum, февраль 2024) > MedElement | Новости окружающая среда Спинной мозг беспроводным способом подкл. |
Нейрохирурги ВКО поделились опытом имплантации нейростимулятора в спинной мозг
MedAboutMe Новости. Целью исследователей было заставить расти в нужном направлении аксоны – отростки нервных клеток, которые и составляют спинной мозг. Исследователи из Калифорнийского университета (University of California) опубликовали результаты своих экспериментов — им удалось восстановить целостность спинного мозга крыс с помощью нейронов, полученных из стволовых клеток. Повреждения спинного мозга представляют собой серьезную медицинскую проблему, часто означающую паралич и необратимую функциональную потерю для пострадавших. По сути, был создан беспроводной интерфейс между головным и спинным мозгом, используя технологию интерфейса мозг-компьютер, которая преобразует мысли в действия. Потому что через так называемый гематоэнцефалический барьер, который отделяет мозг от кровотока, проникают не все противовирусные лекарства. Медновости. Гипотезы и открытия. Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19.