SG.hu
Javított a mozgássérültek állapotán a robotikus váz
A tudósok számára is meglepő eredményeket értek el nyolc 3-13 éve megbénult betegnél, akiket egy különleges tréning keretében egy évig járni tanítottak egy fejükre adott érzékelősisak és robotikus külső váz segítségével: mindegyik páciens tapintásérzékelésében és izomműködésében is javulást tapasztaltak.
Elsősorban az amerikai hadsereg kutatóközpontja és egészségügyi, oktatási intézmények fejlesztik erősen a járást segítő külső vázakat, un. exoskeletonokat - előbbit a katonai alkalmazás, utóbbiakat a mozgáskorlátozottak jobb élethez való segítése érdekli. Például az Északi Karolina Állami Egyetem és a Carnegie Mellon Egyetem kutatói egy olyan alsó lábszárra csatolható könnyűsúlyú eszközt fejlesztettek ki, amelynek a súlya körülbelül 500 gramm, nincs motorizált része, vagyis nem kellenek akkumulátorok és egyéb külső források a működtetéséhez. "A mi konstrukciónk erőt termel, méghozzá úgy, hogy közben nem pocsékolja el az energiát. A segítségével a járáshoz szükséges energiát körülbelül hét százalékkal csökkenthetjük le" - hangsúlyozta dr. Steven Collins, a Carnegie Mellon Egyetem gépészmérnöke és robot szakértője. Ezen eszközöknél nem cél, hogy jobb időeredményt érjenek el a páciensek a maratonon, de persze mivel a biomechanika ugyanaz, ezért elvileg lehetséges lenne a hasonló mértékű energiamegtakarítás.
Mint a Sao Pauló-i AASDAP Idegrehabilitációs Laboratórium eredményei mutatják, a technológia a rehabilitációban is forradalmi eredményeket hozhat. A kutatást Miguel Nicolelis amerikai tudós vezette, az egyéves programnak az volt a célja, hogy nyolc krónikus állapotú, mozgásképtelen pácienst egy agyhullámok vezérelte robotikus külső vázzal tanítsanak meg járni. Nicolelis elmondta, hogy a betegek állapota hosszú ideje változatlan, krónikus állapotuk miatt fel sem merült, hogy bármiféle motoros vagy érzékelő funkciójuk javulhat. Ám attól kezdve, hogy elkezdték velük az egyéves tréninget, a minden harmadik hónapban elvégzett neurológiai tesztek a páciensek izommozgásában és tapintásérzékelésében is fejlődést mutattak.
A páciensek egy VR-szemüveggel gyakorolták be az agyhullámokkal történő vezérlést
"Amikor egy tűvel vagy kefével megérintettük őket, valamit éreztek belőle, holott korábban egyáltalán nem érzékelték" - mondta a kutató. Hozzátette, hogy a bél- és hólyagfunkciójuk is határozottan fejlődött, ami jelentős előrelépés ilyen állapotú betegeknél. A tréning alatt a fejükön egy "nem invazív agy-gép interfészt" viseltek, a testüket pedig egy külső váz tartotta. A szakemberek nem tudják, hogy a tréning mely része volt az, ami ezt a meglepő fejlődést a betegek állapotában előidézte, de a javulás mértéke minden más rehabilitációs technikával összevetve is nagyon látványos.
"Világosan megmutatja, hogy még egy krónikus gerincvelősérült betegben is rengeteg érintetlen neuroplaszticitás-potenciál van" - idézte a BBC a téma egyik brit szakértőjét, Mark Bacont. A tudós ugyanakkor megjegyezte, hogy mivel a programban nem volt kontrollcsoport, ezért nem lehet tudni, hogy a tréning mely elemeinek kombinációja játszhatta a főszerepet az örvendetes javulásban. A programban részt vevő kutatók sem várták, hogy ilyen típusú javulás állhat be a betegeknél. Mikor a kísérletbe belefogtak, csak az volt a céljuk, hogy egy agyfunkciók által irányított külső váz segítségével ismét megtanítsák járni a pácienseket. A rendszer kifejlesztésének úttörője Nicolelis professzor volt.
A robotikus láb elektronikus érzékelőiből érkező információt - a láb földet érését - a beteg az ujjához rögzített vibráló lapocskával érzékeli. "A páciensek karjait használjuk transzduktorként, hogy a lábtól eljusson a jel az agyba" - fejtette ki a professzor hozzátéve, hogy ezen a módon valamiféle "fantomvégtagérzés" alakul ki a betegben, aki így azt éli át, hogy ő maga jár. Nicolelis úgy véli, hogy az agy "átképzése" központi szerepet játszhatott a betegek váratlan neurológiai fejlődésében. "Virtuálisan minden páciens agya törölte, hogy van lábuk. Megbénultál, nem mozogsz, a lábaid nem reagálnak." A sisak és a robotikus váz által elősegített mozgás azonban ismét feltámasztotta az agyban az eltűnt fogalmat - magyarázta.
James Fawcett cambridge-i agykutató szintén figyelemre méltóként értékelte a kutatást. Arra utalt, hogy mivel a rehabilitációs technikákra most nagy figyelem irányul, fontos szerephez juthat ez a módszer. Ám mivel nem tisztázott, hogy mi okozta a betegek állapotának javulását, még további kutatásokra lesz szükség.
Elsősorban az amerikai hadsereg kutatóközpontja és egészségügyi, oktatási intézmények fejlesztik erősen a járást segítő külső vázakat, un. exoskeletonokat - előbbit a katonai alkalmazás, utóbbiakat a mozgáskorlátozottak jobb élethez való segítése érdekli. Például az Északi Karolina Állami Egyetem és a Carnegie Mellon Egyetem kutatói egy olyan alsó lábszárra csatolható könnyűsúlyú eszközt fejlesztettek ki, amelynek a súlya körülbelül 500 gramm, nincs motorizált része, vagyis nem kellenek akkumulátorok és egyéb külső források a működtetéséhez. "A mi konstrukciónk erőt termel, méghozzá úgy, hogy közben nem pocsékolja el az energiát. A segítségével a járáshoz szükséges energiát körülbelül hét százalékkal csökkenthetjük le" - hangsúlyozta dr. Steven Collins, a Carnegie Mellon Egyetem gépészmérnöke és robot szakértője. Ezen eszközöknél nem cél, hogy jobb időeredményt érjenek el a páciensek a maratonon, de persze mivel a biomechanika ugyanaz, ezért elvileg lehetséges lenne a hasonló mértékű energiamegtakarítás.
Mint a Sao Pauló-i AASDAP Idegrehabilitációs Laboratórium eredményei mutatják, a technológia a rehabilitációban is forradalmi eredményeket hozhat. A kutatást Miguel Nicolelis amerikai tudós vezette, az egyéves programnak az volt a célja, hogy nyolc krónikus állapotú, mozgásképtelen pácienst egy agyhullámok vezérelte robotikus külső vázzal tanítsanak meg járni. Nicolelis elmondta, hogy a betegek állapota hosszú ideje változatlan, krónikus állapotuk miatt fel sem merült, hogy bármiféle motoros vagy érzékelő funkciójuk javulhat. Ám attól kezdve, hogy elkezdték velük az egyéves tréninget, a minden harmadik hónapban elvégzett neurológiai tesztek a páciensek izommozgásában és tapintásérzékelésében is fejlődést mutattak.
A páciensek egy VR-szemüveggel gyakorolták be az agyhullámokkal történő vezérlést
"Amikor egy tűvel vagy kefével megérintettük őket, valamit éreztek belőle, holott korábban egyáltalán nem érzékelték" - mondta a kutató. Hozzátette, hogy a bél- és hólyagfunkciójuk is határozottan fejlődött, ami jelentős előrelépés ilyen állapotú betegeknél. A tréning alatt a fejükön egy "nem invazív agy-gép interfészt" viseltek, a testüket pedig egy külső váz tartotta. A szakemberek nem tudják, hogy a tréning mely része volt az, ami ezt a meglepő fejlődést a betegek állapotában előidézte, de a javulás mértéke minden más rehabilitációs technikával összevetve is nagyon látványos.
"Világosan megmutatja, hogy még egy krónikus gerincvelősérült betegben is rengeteg érintetlen neuroplaszticitás-potenciál van" - idézte a BBC a téma egyik brit szakértőjét, Mark Bacont. A tudós ugyanakkor megjegyezte, hogy mivel a programban nem volt kontrollcsoport, ezért nem lehet tudni, hogy a tréning mely elemeinek kombinációja játszhatta a főszerepet az örvendetes javulásban. A programban részt vevő kutatók sem várták, hogy ilyen típusú javulás állhat be a betegeknél. Mikor a kísérletbe belefogtak, csak az volt a céljuk, hogy egy agyfunkciók által irányított külső váz segítségével ismét megtanítsák járni a pácienseket. A rendszer kifejlesztésének úttörője Nicolelis professzor volt.
A robotikus láb elektronikus érzékelőiből érkező információt - a láb földet érését - a beteg az ujjához rögzített vibráló lapocskával érzékeli. "A páciensek karjait használjuk transzduktorként, hogy a lábtól eljusson a jel az agyba" - fejtette ki a professzor hozzátéve, hogy ezen a módon valamiféle "fantomvégtagérzés" alakul ki a betegben, aki így azt éli át, hogy ő maga jár. Nicolelis úgy véli, hogy az agy "átképzése" központi szerepet játszhatott a betegek váratlan neurológiai fejlődésében. "Virtuálisan minden páciens agya törölte, hogy van lábuk. Megbénultál, nem mozogsz, a lábaid nem reagálnak." A sisak és a robotikus váz által elősegített mozgás azonban ismét feltámasztotta az agyban az eltűnt fogalmat - magyarázta.
James Fawcett cambridge-i agykutató szintén figyelemre méltóként értékelte a kutatást. Arra utalt, hogy mivel a rehabilitációs technikákra most nagy figyelem irányul, fontos szerephez juthat ez a módszer. Ám mivel nem tisztázott, hogy mi okozta a betegek állapotának javulását, még további kutatásokra lesz szükség.
