Prawda

Sobota, 15 grudnia 2018 - 23:47

« Poprzedni Następny »


Protezy kończyn - kolejny postęp


Steven Novella 2018-06-16


Śledzę rozwój interfejsów mózg-maszyna oraz ich zastosowań do protez kończyn. Niedawny artykuł, dokumentujący kolejny stopniowy, ale znaczący postęp – łączy nową chirurgiczną technikę amputacji z projektowaniem protez tak, by to wykorzystać.


Celem jest zamknięcie pętli między dowolną kontrolą mięśni a czuciową reakcją, co jest krytyczne dla kontroli. Sposób, w jaki nasz mózg normalnie pracuje, to nieustanne monitorowanie rozmaitych strumieni czuciowych w celu tworzenia podświadomych i świadomych odczuć, że zajmujemy, jesteśmy właścicielami i kontrolujemy różne części naszego ciała. 


Możemy uważać te zjawiska za oczywistość, ale są one czynną konstrukcją mózgu, która jest niezbędna dla właściwego funkcjonowania. Bez odczucia, że zajmujemy nasze ciało, mielibyśmy sensacje „pozacielesne”, jakbyśmy unosili się w przestrzeni, a to utrudniałoby kontaktowanie się z fizycznym światem.


Bez poczucia własności nie czujemy, że kończyna jest częścią nas i dlatego nie jest włączona w nasz wewnętrzny model własnego ciała. To jest obecna sytuacja z normalnymi protezami – użytkownik czuje, że są doczepione do niego, ale nie są jego częścią. Dlatego potrzeba więcej świadomego wysiłku, by ich używać i panowanie nad nimi nie jest równie dobre jak nad normalną kończyną.


Potrzebujemy także czuciowej reakcji, że nasze planowane ruchy istotnie zostały wykonane, czego wynikiem jest uczucie, że panujemy nad naszym ciałem. Bez takiego sprzężenia zwrotnego rezultat znany jest jako „zespół obcej ręki”. Ludzie mają wrażenie, jakby, na przykład, ich ręka nagle zaczynała działać sama z siebie, robiąc dziwne rzeczy, takie jak opróżnianie na podłogę ich kieszeni lub zawartości torebki. Wydaje się, że poczucie kontroli jest niezbędne dla rzeczywistej, świadomej kontroli, inaczej obca kończyna może zacząć działać na podstawie podświadomego szumu.


Wielu badaczy pracuje dlatego nad sztucznymi kończynami, które mają to odczucie. Pisałem dwa miesiące temu o takiej pracy, która używa wibracji, by sygnalizować ruchy kończyny, dając pewne poczucie własności i kontroli.  


Nowe podejście może być jeszcze lepsze lub też ostatecznie zostanie połączone z wibracją. Pacjent miał bardzo poważnie zranioną i bolesną stopę, która trzeba było amputować. Zamiast standardowej amputacji połączyli ścięgna mięśni nogi, które normalnie poruszają stopą w przeciwnych kierunkach, jak podnoszenie stopy i stawianie jej. W ten sposób ścięgna będą ciągnęły się wzajemnie tworząc wrażenie reakcji na pożądany ruch.  


Następnie sztuczna stopa-robot używała tych ruchów do kontrolowania ruchów stopy. Wynikający ruch był więc skojarzony ze specyficzną reakcją, która była podobna do normalnej reakcji czuciowej ruchów stopy. Kończyna-robot także ma czujniki, które będą wyczuwać i dostarczać reakcji do elektrod na skórze prawdziwej nogi.


Jak więc to wszystko działało? Pacjent, Jim Ewing, opowiadał:

Ewing odbierał wrażenia, gdy tylko stopa-robot została doczepiona i nastrojona. „Od razu zacząłem ją używać, jakby była moją stopą” – powiedział STAT. Nie musiał przeszkolić swojego mózgu, by otrzymywać pożądane ruchy.

“O, wow, coś tam jest – wspomina, jak natychmiast pomyślał. – To reaguje. To czuje się jakby moja stopa wróciła”.

To brzmi jak sukces. Odpowiada to wcześniejszym badaniom, które pokazały, że jest dość prosto odtworzyć zjawiska własności i kontroli. Potrzeba tylko czuciowych reakcji i wewnętrznie planowanego ruchu. Jeśli więc widzisz i czujesz, że twoja ręka została dotknięta, tworzy to poczucie, że ręka jest częścią ciebie, że jest tobą. Jeśli próbujesz podnieść rękę i czujesz, że się podnosi, to masz poczucie kontroli.


W tym przypadku chirurdzy zaobserwowali także (i możecie zobaczyć to na wideo z podlinkowanej strony), że Ewing wiercił stopą, nie zwracając na to uwagi. Piszą, że jest to zupełnie nowe zjawisko, nie widziane poprzednio przy protezach. Pokazuje to, że została zamknięta podświadoma pętla i mózg Ewinga traktował sztuczną stopę jakby była jego częścią.


Oczywiście, to jest jeden tylko przypadek. Trzeba zrobić większe badanie z wieloma ludźmi, żeby zobaczyć, w ilu wypadkach chirurdzy odniosą sukces z tą procedurą. Ciekawi mnie także zakres zastosowania tego, przez co rozumiem, ilu pacjentów wymagających amputacji będzie miało budowę odpowiednią dla tej procedury (co głównie będzie zależało od poziomu amputacji). A także, czy można to zastosować do pacjentów, którzy już wcześniej mieli amputację?


Dobrą wiadomością jest, że jest to kolejny dowód, że relacje mózg-maszyna-mózg są prawdopodobne i mogą być osiągnięte z już istniejącą obecnie technologią. Potrafimy robić kończyny-roboty, które będą odbierane jako całkowicie naturalne. Hackowanie czuciowych obwodów zwrotnych mózgu okazało się łatwiejsze niż przypuszczano, a elastyczność mózgu potrafi zaadaptować się do nowych interfejsów.


To ustawia nas na trajektorii, w której głównie chodzi o stopniowy postęp w technologii. Nie całkiem jesteśmy jeszcze na etapie „bionicznego człowieka”, ale widzimy do tego drogę.

 

Another Advancement in Prosthetic Limbs

1 czerwca 2018

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Steven Novella


Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe.  Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine.

Prowadzi blog Neurologica.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 880 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Aktywność umysłowa nie zapobiega osłabieniu umysłowej sprawności   Novella   2018-12-15
Musi się potępić akademicki mobbing uczonego     2018-12-14
Dlaczego sądy nie powinny rozstrzygać o nauce     2018-12-13
Dziennikarze  nie rozumieją nowego raportu USA o klimacie   Lomborg   2018-12-12
Kilka myśli o altruizmie   Coyne   2018-12-10
Nauka nie jest twoim wrogiem   Pinker   2018-12-08
Czy poparcie przez celebrytę może skłonić ludzi do zaakceptowania ewolucji?   Coyne   2018-12-07
Dominujący indyk i jego popisy   Lyon   2018-12-04
Dlaczego kocie języki są kolczaste?   Coyne   2018-12-01
Hiszpania dąży do zakazania alternatywnej medycyny   Novella   2018-11-30
Inżyneria fotosyntezy i jej przeciwnicy   Novella   2018-11-27
Mój list do Darwina   Coyne   2018-11-26
Zapuszczenie   Łopatniuk   2018-11-24
Nowa praca potwierdza sześć podgatunków tygrysa   Coyne   2018-11-21
Nawigacja może być fundamentalna dla myślenia   Novella   2018-11-20
Zrezygnowanie z hamburgerów nie uratuje planety   Lomborg   2018-11-16
Echinacea nie działa na przeziębienie   Novella   2018-11-15
Laserowe skanowanie Archeopteryxa   Novella   2018-11-10
Apoptoza całego ciała   Dennett   2018-11-09
Głębota i polityka pseudogłębi   Hughes   2018-11-08
Niewydolność wątroby spowodowana ekstraktem z zielonej herbaty   Novella   2018-11-06
Skąd wiemy, że niemal wszyscy neandertalczycy byli praworęczni?   Coyne   2018-11-05
Co nam daje psychologia ewolucyjna?   Flock   2018-11-01
Problemy z organiczną żywnością i badaniem raka   Novella   2018-10-31
Geny, które wpływają na ludzką inteligencję i osobowość   Ridley   2018-10-30
Dławiący problem   Łopatniuk   2018-10-27
Niepoprawna ludzkość znowu poprawiona   Koraszewski   2018-10-26
Neandertalskie kości w Chorwacji   Coyne   2018-10-25
Światowa Organizacja Zdrowia udziela poparcia szarlatanerii   Novella   2018-10-24
Socjologia. Uwagi o nauce zaangażowanej   Koraszewski   2018-10-22
Daj ać ja pobruszę …   Łukaszewski   2018-10-20
Opieka zdrowotna neandertalczyków   Novella   2018-10-17
Łez kamienie   Łopatniuk   2018-10-13
Akademicki skandal: troje badaczy umyślnie publikowało fałszywe artykuły o „badaniach żałości”, by pokazać fatalne standardy akademickie w naukach społecznych   Coyne   2018-10-12
Skuteczny kontra patologiczny altruizm   Anomaly   2018-10-10
Czas powiedzieć stop pseudonauce o GMO   Novella   2018-10-02
Trochę inny rak wątroby   Łopatniuk   2018-09-29
Najwcześniejsze znane zwierzę?   Coyne   2018-09-27
Organiczne rolnictwo nie jest najlepsze   Novella   2018-09-24
Ateista z chwilową luką w pamięci i w szoku niewolnictwa   Dawkins   2018-09-21
Stereotypy są często szkodliwe a zarazem poprawne   Shpancer   2018-09-21
Atak “doktorostwa Wolfson” na rodziców chłopca, który zmarł na koklusz     2018-09-20
Probiotyki – to skomplikowane   Novella   2018-09-13
Przesądy i złudzenie kontroli   Novella   2018-09-11
Antyszczepionkowcy - pielęgniarka lub lekarz nie powinni opiekować się dziećmi     2018-09-10
Francuski uniwersytet wyrzuca homeopatię   Novella   2018-09-08
Plastry uśmierzające ból z Luminas: gdzie słowa „kwantum” i „energia” w rzeczywistości znaczą „magia”     2018-09-07
Odkryto nowy rodzaj neuronów u ludzi   Novella   2018-09-06
Epigenetyka: powrót Lamarcka? Nie tak szybko!   Coyne   2018-09-05
Przejściowe formy przodków żółwia   Novella   2018-09-03
Recenzja nowej książki Davida Quammena o drzewach ewolucyjnych (i porównanie z innymi recenzjami)   Coyne   2018-09-01
Dlaczego jedne sowy mają kępki piór na uszach, a inne nie?   Lyon   2018-08-30
Psychoaktywny lek i doświadczenie śmierci   Novella   2018-08-29
Samce koników morskich, które są ciężarne, redukują inwestycję w potomstwo, jeśli widzą seksowną samicę   Coyne   2018-08-28
Uderzające podobieństwo: rewolucyjne wyniki badań nad bliźniętami   Dynesen   2018-08-27
Ale tego wija lepiej zostaw w spokoju   Łopatniuk   2018-08-24
Ile jest ziemi nadającej się pod uprawę?   Novella   2018-08-22
Więcej o szarlatanerii komórek macierzystych   Novella   2018-08-18
Kontrolowane próby szczepionek   Novella   2018-08-15
Ogniska odry w Brooklynie w 2013 r.: Badanie kosztów antyszczepionkowej pseudonauki     2018-08-14
Uprzednie doświadczenie wpływa na to, co widzimy   Novella   2018-08-11
Efekt Krugera-Dunninga, antyszczepionkowcy i arogancja ignorancji     2018-08-09
Nowe zastosowania zużytych filtrów do dializy   Blum   2018-08-07
Puszczyk mszarny   Lyon   2018-08-06
Oprzeć się wiatrom - dobór naturalny, huragany i jaszczurki   Mayer   2018-08-04
Unia Europejska odrzuciła uprawy z edytowanym genomem   Ridley   2018-08-03
Spojrzenie na ruch anty-GMO   Novella   2018-08-02
Tajemne życie morskich ptaków   Ridley   2018-08-01
Więcej dowodów przeciwko „epigenetycznie” dziedziczonym i środowiskowo wprowadzonym zmianom w DNA   Coyne   2018-07-31
Usterka w Matriksie   Novella   2018-07-27
Czy współczesny Homo sapiens wyewoluował w różnych częściach Afryki?   Coyne   2018-07-24
Pandemie, szczepienia, i kuracja mleczna profesora Jastrebowa   Turski   2018-07-21
Sóweczka dwuplamista   Lyon   2018-07-20
Lucyfer, którego wymyślił Zimbardo. O konsekwencjach stanfordzkiego eksperymentu więziennego i skandalu, którego stał się obiektem   Witkowski   2018-07-19
Nie kłacz, gdy kaszlesz   Łopatniuk   2018-07-14
Kwantowe bzdury w parapsychologii   Novella   2018-07-12
Pełzająca percepcja problemów   Novella   2018-07-10
Ale czy mogą cierpieć?   Dawkins   2018-07-07
Wronia inteligencja   Novella   2018-07-06
Gąsienica naśladuje pazurnicę   Coyne   2018-07-05
O mózgach męskich i żeńskich   Novella   2018-07-03
Czy hieny rozbijają ludzki patriarchat?   Coyne   2018-06-30
Mikrobiom jelitowy i stany lękowe   Novella   2018-06-28
Ukośniki przędą spadochrony z nici pajęczej i odlatują po sprawdzeniu wiatru odnóżami   Coyne   2018-06-26
To może być toczeń, czyli o wilku, który pożarł serce   Łopatniuk   2018-06-23
Kreacjonizm i nagonka na Coyne’a w „Daily Caller”   Coyne   2018-06-22
Kłamstwa anty-GMO   Novella   2018-06-20
Protezy kończyn - kolejny postęp   Novella   2018-06-16
Dziwne zawiłości procesu dziedziczenia   Coyne   2018-06-13
Homeopatia, wibracje i oszustwo     2018-06-12
Wyników Séraliniego nie daje się powtórzyć   Novella   2018-06-11
Helen Lawson i czarna maść: wycinanie, wypalanie i zatruwanie w sposób „naturalny”     2018-06-09
Patyczaki mogą rozprzestrzeniać się jak nasiona roślin: w ptasich odchodach   Coyne   2018-06-08
Czy teoria doboru naturalnego Darwina zmieniła nasz pogląd na miejsce ludzkości   Dennett   2018-06-07
Kosmici-głowonogi i panspermia   Novella   2018-06-05
Marność dowodów na przekazywanie wprowadzonych środowiskowo, „epigenetycznych” zmian w DNA kolejnym pokoleniom u ludzi   Coyne   2018-06-04
Homeopatyczne nosodes   Novella   2018-05-31
Fałszywa dychotomia i negacja nauki   Novella   2018-05-28
Nicień w oku bliźniego   Łopatniuk   2018-05-26
Budzenie zmarłych   Novella   2018-05-21

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej



Ściganie bluźnierstwa



Ryby jaskiniowe



Autyzm



Od niepamiętnych czasów



Tunezyjczycy przeciw złemu prawu



Drugie prawo termodynamiki



Pochwała ignorancj



Mistyfikacja Sokala



Intronizacja Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk