Первых испытателей компания отберет из числа пациентов с параличом из-за травмы шейного отдела спинного мозга или бокового амиотрофического склероза, говорится в сообщении Neuralink. написали исследователи. Создан препарат со стволовыми клетками для лечения спинного мозга. Спинной мозг новости восстановления. Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека.
Впервые в мире: ученые Университета «Сириус» разработали мягкий нейроимплант спинного мозга
При частичном повреждении спинной мозг может передавать некоторые сигналы в головной мозг и наоборот, поэтому такие пациенты обладают некоторой чувствительностью и даже некоторыми моторными функциями ниже пораженной области. Спинной мозг был полностью просмотрен, в результате нами был поставлен диагноз – острый миелит, – рассказала врач-невролог Кировской областной детской клинической больницы Ирина Крутихина. Суть заключается в многоуровневой стимуляции спинного мозга в сочетании со специальными упражнениями. Россиянин Спиридонов оценил новость о пересадке мозга хирургом Канаверо. Теперь же с помощью цифрового моста — электродов, помещаемых между спинным мозгом и позвоночником и имитирующих сигналы, которые поступают от головного мозга — был совершен прорыв в медицине. Столь необычный способ управления кресла в первую очередь предназначен для страдающих повреждением спинного мозга, передают американские СМИ.
Спинной мозг. Секреты наружного строения
Всю помощь 38-летнему мужчине, повредившему шейный отдел позвоночника из-за падения с велосипеда еще десять лет назад, оказывали под строгим руководством исследователей из политехнической школы Лозанны EPFL. В свое время пациента пытались реабилитировать через процедуру эпидуральной стимуляции спинного мозга. Проще говоря, в позвоночник устанавливали специальные импланты с электродами, а стимулятор вшивался под кожу. Именно это — а точнее, сохранившиеся на спинном мозге электроды — позволило ученым подавать на них управляющий сигнал прямиком из головного мозга.
Их подход может предложить более персонализированный подход, потенциально снижая риск осложнений и улучшая прогноз для пациентов. В дальнейшем можно будет более эффективно выстраивать прогноз выздоровления и лучше проводить терапию, исходя из состояния конкретного пациента, — объяснил младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» Ильяс Кабдеш.
Травма спинного мозга может вызвать неврологические расстройства, которые приводят к серьезной инвалидности.
В конце XX века история на этом бы и закончилась, но в наше время медицина все быстрее переходит от научной теории к практике. Робу Саммерсу и еще трем молодым людям с повреждениями спинного мозга предложили инновационную терапию — эпидуральные стимуляторы, имплантируемые в спинной мозг. Все четыре пациента, парализованные, по крайней мере, от груди и до кончиков ног, теперь в состоянии двигать ногами. Роб Саммерс первым получил экспериментальное лечение, разработанное доктором Регги Эдгертоном из Калифорнийского университета Лос-Анджелес и доктором Сьюзан Харкема из Университета Луисвиля Кентукки при участии наших соотечественников из Института физиологии имени Павлова Санкт-Петербург. Они опубликовали свою историю успеха в 2011 году в журнале Lancet. Вскоре стало ясно, что Роб не был счастливым исключением: метод работает , причем двое из четырех пациентов, продемонстрировавших значительный прогресс, имели диагноз «полное моторное и сенсорное поражение спинного мозга», ставшее результатом автокатастроф. Сразу после травм никто не мог предположить, что эти больные смогут хоть в какой-то степени восстановить моторные функции. В чем суть терапии? Фото с сайта unitedspinecenter.
Все четыре пациента приобрели способность двигать ногами сразу же после имплантации и активации стимулятора, при этом движения были произвольными. Исследователи пришли к выводу, что некоторые сигнальные пути могли остаться неповрежденными после травмы, и именно они облегчают совершение произвольных движений. Мозг воспринимает сигнал стимулятора как свой собственный, и мгновенно начинает контролировать и направлять движения мышц. Эффективность лечения значительно возрастает, если соединить стимуляцию и реабилитационную терапию, в силу способности нейронной сети спинного мозга к обучению, поэтому уже на третий день после имплантации стимулятора Роба Саммерса в специальном корсете поставили на беговую дорожку. Впервые за 4 года он стоял самостоятельно. Фото с сайта fastcoexist. Две недели назад в журнале Scientific Reports была опубликована статья международного коллектива бразильских, американских и немецких ученых, добившихся восстановления некоторых двигательных функций у пациентов, которые в результате тяжелых травм спинного мозга были полностью парализованы в течение очень длительных сроков — от 3 до 15 лет. Метод реабилитации включал 3 компонента: виртуальную реальность, нейроинтерфейс и роботизированный экзоскелет. Нейроинтерфейс представляет собой электроэнцелограф, регистрирующий активность мозга и передающий данные в компьютер для анализа. Когда пациент представлял себе, что он ходит, сигналы мозга, обрабатываемые компьютерной программой, приводили к тому, что аватар на экране двигался.
Когда этот этап был пройден, пациенты перешли к занятиям с экзоскелетом, также управляемым нейроинтерфейсом.
Это заставило исследователей искать возможности ускорения процесса формирования новых нейронов для получения их в достаточно большом количестве. Этапы решения проблемы Ученые попробовали подойти к решению этой проблемы в два этапа.
Вначале пришлось найти способ подавить действие особой протеиновой цепочки p53-p21, направленное на препятствование перепрограммирования клеток глии в плюрипотентные стволовые клетки, из которых впоследствии могли бы вызревать взрослые нервные клетки. Несмотря на то, что протеиновую блокаду удалось успешно обойти, множество клеток глии пропадали, не возвращаясь в состояние стволовых клеток. На втором этапе у подопытных мышей было извлечено множество различных факторов роста, среди которых удалось идентифицировать двух кандидатов на роль стимуляторов процесса дифференциации стволовых клеток, получившихся из клеток глии, во взрослые нейроны.
Их использование увеличило число формирующихся новых нервных клеток в десятки раз.
Спинной мозг
Ключевым моментом во всей этой системе являются ряд алгоритмов искусственного интеллекта, способных адаптироваться и обучаться. Пациент обучает модель, чтобы она могла расшифровывать, какие именно сигналы мозга соответствуют тем или иным движениям, и на удивление этот процесс происходит очень быстро. Несмотря на то, что этот тип системы работает только с определёнными видами травм спинного мозга и был протестирован только на одном человеке, учёные видят огромный потенциал для использования ИИ-технологий в решении подобных проблем. Пока разработка не может использоваться на постоянной основе, поскольку она слишком громоздкая. Исследователи надеются усовершенствовать своё устройство, сделать его миниатюрным и в конечном счёте доступным многим людям, нуждающимся в помощи.
Полученные результаты могут помочь ученым разработать способы восстановления двигательной активности пациентов с травмами позвоночника.
Ученым уже давно известно, что двигательная активность спинного мозга может регулироваться с помощью обучения даже без участия головного мозга. Наиболее наглядно это было продемонстрировано на примере обезглавленных насекомых, чьи ноги все еще можно обучить избегать внешних сигналов. До сих пор не удавалось выяснить, как именно это происходит, а без такого понимания феномен оставался не более чем любопытным фактом. Как объясняет Такеока, «понимание основного механизма очень важно, если мы хотим понять основы автоматизма движений у здоровых людей и использовать эти знания для реабилитации пациентов с травмами позвоночника». Прежде чем перейти к изучению нейронных связей, исследователи разработали экспериментальную установку, которая позволила им изучить процесс адаптации спинного мозга мыши. Под процессом понимается как обучение, так и запоминание без участия головного мозга.
В каждом тесте участвовали экспериментальная и контрольная мыши, чьи задние лапы свободно свисали.
Как говорят ученые, современные методы лечения ТСМ часто являются обобщенными и могут не учитывать уникальные биохимические изменения, происходящие у каждого пациента. Их подход может предложить более персонализированный подход, потенциально снижая риск осложнений и улучшая прогноз для пациентов. В дальнейшем можно будет более эффективно выстраивать прогноз выздоровления и лучше проводить терапию, исходя из состояния конкретного пациента, — объяснил младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» Ильяс Кабдеш.
Первым пациентом стал 40-летний голландец, инженер Герт-Ян Оскам, который получил травму спинного мозга после аварии на велосипеде во время работы в Китае в 2011 году. Он остался парализованным, но уже через несколько дней после того, как хирурги откалибровали имплантаты, он заметил улучшения. В течение пяти минут я мог управлять своими бедрами". Герт-Ян Оскам С тех пор, после долгих тренировок, пациент смог ходить, подниматься по лестнице и преодолевать пандусы.
Он также вновь открыл для себя походы с друзьями в бар. Имплантаты оставались эффективными и через год, в том числе и тогда, когда Оскам находился дома без присмотра врачей. Его лечением занимались неврологи и нейрохирурги из швейцарской Университетской больницы Лозанны, Университета Лозанны и Швейцарского федерального технологического института Лозанны.
Человеческому мозгу вернули контроль над парализованными ногами
Немецкие ученые научились восстанавливать спинной мозг: последние новости 2021 года. Ученые нашли способ восстановления ходьбы после повреждения спинного мозга —. Создан препарат со стволовыми клетками для лечения спинного мозга. Спинной мозг был полностью просмотрен, в результате нами был поставлен диагноз – острый миелит, – рассказала врач-невролог Кировской областной детской клинической больницы Ирина Крутихина. Вести с полей: спинной мозг и движение.
Спинной мозг
Исследователи разработали и внедрили «мозго-спинномозговой интерфейс» (BSI), который образует неврологическую связь с использованием беспроводного цифрового моста между спинным мозгом и головным мозгом человека. Российские новости. Спинной мозг новости. Травмы спинного мозга сегодня практически не поддаются лечению, ежегодно обрекая тысячи людей на жизнь в инвалидном кресле. В Университете МИСИС разработали прототип нейроимплантата, который поможет восстанавливать функции спинного мозга после травм и повреждений.
Спинной мозг подсоединили к головному и вернули человеку с травмой позвоночника подвижность
Устройство, которое вживляется в место травмы, может стимулировать рост нервных тканей. Ученые пояснили, что паралич возникает из-за остановки передачи нервного сигнала. Если восстановить нервные ткани, то пациент может вернуть двигательные функции. Используем биорастворимые полимеры, которые близки по механическим характеристикам к нативным тканям спинного мозга сотрудник лаборатории Элеонора Зеленова По ее словам, исследователи создали направленную наноструктуру, к которой прикрепляются клетки, образуя новые пути.
Поделиться Репостнуть Твитнуть Ученые вернули возможность ходить мышам с повреждениями спинного мозга. Для этого им восстановили аксоны — нервные волокна, которые передают электрические сигналы по всему телу.
Эксперименты в этом направлении велись давно, однако работоспособность некоторых двигательных функций не возвращалась.
Эксперименты в этом направлении велись давно, однако работоспособность некоторых двигательных функций не возвращалась. Теперь нейробиологи восстановили связи так, чтобы волокна соединялись с поврежденными зонами. Исследователи провели опыт на мышах с относительно легкими травмами, а также на грызуне с серьезным повреждением спинного мозга.
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. 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.
Science: Ученые заставили мышей пойти после повреждения спинного мозга
| Травматическое повреждение спинного мозга (Continuum, февраль 2024) > MedElement | Сам спинной мозг весит всего 30-35 грамм, имеет диаметр около 1 см и длину 40-45 см. В сравнении со многими другими органами, спинной мозг просто крохотный, но, тем не менее, он исключительно важен. |
| Регенерация нейронов: ученые вернули ходьбу мышам, парализованным после травмы | | Однако оказалось, что в выражении «думать спинным мозгом» есть рациональное зерно, что является хорошей новостью для людей с травмами этого органа. Основные функции спинного мозга – это управление простыми двигательными рефлексами. |
Парализованный мужчина начал ходить с помощью "моста" между головой и спинным мозгом
Создан препарат со стволовыми клетками для лечения спинного мозга. спинной мозг? Данное видео даст вам полное представление об этом органе. Здесь отлично видно, что из себя представляют дорзальные и вентральные корешки спинномозговых нервов, как выглядит сегмент спинного мозга и, главное, где находится конский хвост. – Опухоли спинного мозга, – говорит врач-онколог Александр Серяков, – это патологические новообразования злокачественной и доброкачественной природы, которые локализуются в области спинного мозга. Новости окружающая среда Спинной мозг беспроводным способом подкл.
Ученых заинтересовал спинной мозг в контексте проблем с памятью после COVID-19
Нейроинтерфейс, соединяющий спинной и головной мозг, позволил пациенту с повреждением спинного мозга лучше ходить — сначала со стимуляцией, а потом и без нее. В большинстве случаев инсульт спинного мозга бывает спровоцирован нарушениями работы сосудов, а не самого позвоночника. После нанесения этим подопытным мышам травм с повреждением спинного мозга в их эпендимальных клетках включалась программа превращения в олигодендроциты, которые затем мигрировали в места демиелинизации аксонов и ремиелинизировали их.