Neuroprotetika

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. november 25-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .

A neuroprotézis egy olyan tudományág, amely az idegtudomány és az orvosbiológiai tervezés  metszéspontjában fekszik, és az idegprotézisek fejlesztésével foglalkozik .

Az idegprotézisek olyan elektronikus implantátumok , amelyek helyreállíthatják a motoros, szenzoros és kognitív funkciókat, ha sérülés vagy betegség miatt elvesztek. Ilyen eszközök például a cochleáris implantátum . Ez a készülék a fülkagylóban végzett frekvenciaanalízis szimulálásával helyreállítja a dobhártya és a kengyel által ellátott funkciókat . Egy külső mikrofon felveszi és feldolgozza a hangokat; majd a feldolgozott jel a beültetett blokkba kerül, amely a mikroelektródákon keresztül stimulálja a hallóideg rostjait a cochleában. Az elveszett érzékszervek pótlásával vagy felerősítésével ezek az eszközök a fogyatékkal élők életminőségét kívánják javítani.

Ezeket a beültethető eszközöket az idegtudományban is gyakran használják állatkísérletekben, mint az agy és működésének tanulmányozását segítő eszközt. A vezeték nélküli monitorozás során elektromos agyi jeleket küldenek az alany agyába ültetett elektródákon keresztül, így az alany anélkül tanulmányozható, hogy egy eszköz befolyásolná az eredményeket.

Az agy elektromos jeleinek pontos érzékelése és rögzítése segít jobban megérteni az egyes funkciókért felelős neuronok lokális klaszterei közötti kapcsolatokat.

Az idegi implantátumokat a lehető legkisebbre tervezték, hogy minimálisra csökkentsék az invazivitást, különösen az agyat, a szemet vagy a fülkagylót körülvevő területeken. Ezek az implantátumok általában vezeték nélkül kommunikálnak protéziseikkel. Ezen túlmenően, az elektromosság bőrön keresztül történő vezeték nélküli átvitele révén könnyen elérhető az energia. Az implantátum melletti szövet nagyon érzékeny a hőmérséklet-emelkedésre. Ez azt jelenti, hogy az energiafogyasztást minimálisra kell csökkenteni a szövetkárosodás elkerülése érdekében. [egy]

2019-ben a Carnegie Mellon Egyetem egyik csoportja egy non-invazív interfészt használt az agy mélyén lévő jelek elérésére, és kifejlesztette a világ első elme által irányított robotkarját, amely folyamatosan és zökkenőmentesen képes követni a számítógép kurzorát. [2]

Jelenleg a cochlearis implantátum a legszélesebb körben használt neuroprotézis. 2010 decemberéig világszerte mintegy 219 000 ember kapta meg. [3]

Történelem

Az első ismert cochleáris implantátumot 1957-ben hozták létre. További fontos mérföldkövek az első lábprotézis hemiplegia esetén 1961-ben, az első halló agytörzsi implantátum létrehozása 1977-ben, valamint egy felnőtt patkány gerincvelőjébe ültetett perifériás neurohíd létrehozása 1981-ben.

Érzékszervi protetika

Vizuális protetika

Hallásprotézisek

A cochleáris implantátumok , az agytörzsi hallóimplantátumok és a középagyi hallóimplantátumok a hallóprotézisek három fő kategóriája.

A cochleáris implantátumokat a születésüktől fogva süket gyermekek beszélt nyelvének fejlesztésére használják. Világszerte körülbelül 80 000 gyermekbe ültettek be cochleáris implantátumot.

Protetika fájdalomcsillapításra

Motorprotézisek

A vizeletürítést szabályozó implantátumok

Főcikk : Sacral anterior root stimulátor .

Ha a gerincvelő sérülése paraplegiához vezet, a betegek nehezen tudják kiüríteni a hólyagukat, ami fertőzéshez vezethet. 1969-ben Brindley kifejlesztette a keresztcsonti elülső zsinór-stimulátort, az 1980-as évek elején sikeres humán kísérletekkel. [4] Ezt az eszközt a keresztcsonti gerincvelő elülső gyökereinek ganglionjaiba ültetik be; Külső jeladóval vezérelve szakaszos stimulációt biztosít, amely javítja a hólyag kiürülését. Ezenkívül segíti a székletürítést, és lehetővé teszi a férfi betegek teljes erekcióját.

Hasonló keresztcsonti ideg-stimulációs eljárás a nem paraplégiás betegek inkontinenciájának szabályozására szolgál [5] .

Motorprotézisek a mozgás tudatos irányításához

Szenzoros-motoros protetika

Kognitív protézisek

A kognitív neuroprotézisek olyan eszközök, amelyek megkönnyítik az információ feldolgozását, tárolását és továbbítását az emberi agyban. Az emberi agy még nem teljesen ismert, ezért a kognitív neuroprotézisek tudományos-fantasztikus alkotások maradnak.

Elektrokémiai neuroprotézisek

Neuroprotézisek kémiai és elektromos stimuláció, valamint a gerincvelő motoros edzésének kombinációjával [6] [7]

Jegyzetek

  1. ↑ Daniel Harrison. Az in vivo testérzékelők hőhatásainak minimalizálása . Hozzáférés dátuma: 2010. május 5.  (elérhetetlen link)
  2. ↑ Az elme által irányított robotkar most először működik hatékonyan agyimplantátum nélkül . PreAbility (2019. június 20.). Letöltve: 2019. július 2. Az eredetiből archiválva : 2019. július 2.
  3. ↑ NIH Publikáció No. 11-4798. Cochleáris implantátumok . National Institute on Defness and Other Communication Disorders (2011. március 1.). — „2010 decemberéig világszerte körülbelül 219 000 ember kapott implantátumot. Az Egyesült Államokban nagyjából 42 600 felnőtt és 28 400 gyermek kapta meg őket." Letöltve: 2011. november 16. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 12..
  4. ↑ Neuroprotetika - Wikipédia . Letöltve: 2017. július 18. Az eredetiből archiválva : 2017. július 14.
  5. ↑ Neuroprotetika - Wikipédia . Letöltve: 2017. július 18. Az eredetiből archiválva : 2017. július 14.
  6. ↑ Musienko P. Egy lépés körül. Elektrokémiai neuroprotézisek - bénulás ellen. Archív másolat 2012. december 13-án a Wayback Machine -nél // Tudomány és Élet , 2012. 12. szám.
  7. ↑ Kirill Stasevich Hogyan tanítsuk meg a gerincvelőt függetlenné // Tudomány és élet . - 2016. - 7. szám - S. 14-19. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/29092/ Archiválva : 2017. március 12. a Wayback Machine -nél
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban