Thursday, April 14, 2016

Neural Bypass Penggerak Tangan Tanpa Sumsum Tulang Belakang

Penelitian ~ Tangan manusia lumpuh bergerak tanpa sumsum tulang belakang. Saraf komputer menggoyang jari tunadaksa, memutar pergelangan tangan dan memahami item.

Saraf prostesis yang ditanam ke dalam otak seorang pria lumpuh menggerakkan tangan kanan untuk mengambil botol, menggesek kartu kredit dan memainkan gitar hero. Sistem yang seharusnya melewati sumsum tulang belakang ganti komputer menggunakan pikiran untuk memerintah tubuh.

Sistem saraf buatan lainnya memungkinkan orang lumpuh untuk menggunakan aktivitas otak sendiri untuk menggerakkan kursor komputer, lengan robot dan kursi roda, tapi pendekatan paling baru adalah pertama menggunakan aktivitas otak untuk mengontrol organ.

Decoding sinyal otak merangsang otot-otot yang benar-benar sulit untuk dilakukan secara individual tapi ditempatkan bersama-sama dalam subjek manusia sangat mengesankan dan memberi janji bangkitnya kembali orang-orang yang lumpuh melalui neural bypass.

Para ilmuwan pekan ini melaporkan implan otak membantu orang lumpuh mendapatkan kembali kontrol parsial tangan sebagai perintis jalan pintas saraf menggunakan chip pada otak untuk mengirim sinyal ke otot-otot di pergelangan tangan dan jari.

Ohio State University Wexner Medical Center/Battelle

"Kami benar-benar menghubungkan kembali otak kepada tubuh," kata Chad Bouton, neurosaintis Feinstein Institute for Medical Research di New York, dalam konferensi pers.

Pada tahun 2010, mahasiswa Ian Burkhart menyelam tiba-tiba gelombang menghempas tubuh ke pasir. Kecelakaan memutus saraf tulang belakang dan berakhir kelumpuhan dari bahu ke bawah. Burkhart menawarkan diri menjalani operasi di mana dokter menanam elektroda langsung ke otak.

"Ini pertanyaan senilai jutaan dolar apakah Anda operasi mengambil risiko. Sesuatu yang harus saya pertimbangkan untuk beberapa waktu. Tapi setelah pertemuan dengan seluruh tim yang terlibat, saya tahu di tangan yang tepat," kata kata Burkhart dalam sebuah briefing.

Elektroda menguping aktivitas sel-sel saraf yang mengendalikan gerakan tangan dan para ilmuwan membangun software untuk merekam perilaku sel-sel ketika Burkhart menyaksikan berbagai gerakan tangan dan jari pada layar dan mencoba untuk menyalin gerakan.

Ohio State University Wexner Medical Center/Battelle

Program komputer memecahkan informasi untuk mengenali sinyal saraf yang disertai setiap jenis gerakan dan algoritma menerjemahkan sinyal menjadi perintah gerakan. Elektroda fleksibel diikatkan di lengan menyampaikan petunjuk langsung perintah ke otot-otot tangan.

Pada tahun 2014 Bouton dan rekan mengumumkan bahwa Burkhart bisa membuka dan menutup tangannya menggunakan sistem. Sejak itu, Burkhart mampu memerintah gerakan tangan lebih kompleks seperti menggeliatkan ibu jari dan meregangkan pergelangan.

Pada laporan terbaru para ilmuwan menjelaskan bagaimana sistem bypass memungkinkan Burkhart mengambil cangkir dan menuang sendiri bahkan mencubit ibu jari dan telunjuk secara bersama-sama sambil mengaduk sendok dalam cangkir kopi.

"Pertama kali ketika mampu membuka dan menutup tangan benar-benar memberi saya harapan lagi untuk masa depan," kata Burkhart.



Teknologi belum siap dibawa ke luar laboratorium dan sistem dalam bentuk sekarang harus dikalibrasi setiap kali Burkhart menggunakannya karena elektroda di otak mungkin belum berkinerja tepat waktu selain juga kabel besar menggantung elektroda otak ke sistem komputer dan lengan lengan.

Para ilmuwan sedang bekerja untuk membuat teknologi miniatur, nirkabel dan lebih mudah digunakan. Tapi lebih penting bahwa teknologi yang menerjemahkan aktivitas saraf menjadi impuls listrik pada akhirnya dapat mengembalikan aktivitas otot semakin dekat menjadi kenyataan.

Jurnal : Chad E. Bouton et al. Restoring cortical control of functional movement in a human with quadriplegia, Nature, 13 April 2016, DOI:10.1038/nature17435
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment