Prawda

Poniedziałek, 16 lipca 2018 - 06:48

« 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 806 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Finansowanie społecznościowe terapii komórkami macierzystymi o nieudowodnionej skuteczności: wykorzystywanie hojności obcych, by płacić za szarlatanerię     2018-05-18
Co mówi nam ruch płaskiej Ziemi     2018-05-17
Osy papierowe + sprytny biolog = tęczowe gniazda   Coyne   2018-05-14
Jak to jest, że Stanisław Burzyński nadal żeruje na zrozpaczonych pacjentach z rakiem?     2018-05-12
Przekonania antyoświeceniowe są „zaskakująco trwałe”     2018-05-11
Jeremy Sherman nadal nie rozumie ewolucji   Coyne   2018-05-09
Zdrowy tryb życia ma znaczenie   Novella   2018-05-08
Miasta są nowymi wyspami Galapagos   Ridley   2018-05-04
O obowiązkowym oznakowywaniu GMO   Novella   2018-05-03
Tydzień Świadomości Homeopatii. Pomaga przypomnieć ludziom, że jest to szarlataneria!     2018-05-02
Znajdź Tiktaalika!   Coyne   2018-05-01
Wzrost potęgi dinozaurów   Novella   2018-04-30
Niebezpieczeństwa martwienia się o sądny dzień   Pinker   2018-04-27
Tako rzecze antyszczepionkowa “wojowniczka mama”, Brittney Kara: jeśli szczepionki są tak wspaniałe, to dlaczego nie wspomina ich Biblia?     2018-04-26
Geny wydają się wyjaśniać większość sukcesów uczniów szkół elitarnych   Ridley   2018-04-25
Akupunktura jadu pszczelego: śmiercionośne znachorstwo, które może zabić     2018-04-23
Mumia z Atakama nie jest kosmitą   Novella   2018-04-20
Feministyczna geografia w Dartmouth   Coyne   2018-04-19
Dlaczego odmawiamy dostrzegania jaśniejszej strony, choć powinniśmy   Pinker   2018-04-17
Inicjatywa „Globalna Spójność”: nonsens na globalną skalę     2018-04-11
Wreszcie: sensowna dyskusja o “rasie”   i Greg Mayer   2018-04-10
Rolnictwo biodynamiczne: podobne do antropozoficznej medycyny, ale dla farm     2018-04-06
Mózg i kodowanie predyktywne   Novella   2018-04-05
Dziwaczne życie seksualne żabnicy   Coyne   2018-04-04
Dwa kilo prostaty poproszę   Łopatniuk   2018-03-31
Dziennik z Mozambiku: Demony w kurzu   Naskręcki   2018-03-30
Otumaniony myśliciel twierdzi, że ewolucja nie może wyjaśnić organizmów i ich “dążeń”   Coyne   2018-03-28
Orientacja na złe wiadomości nasila się i wpływa na nasze działania   Ridley   2018-03-27
Urojenie fałszywej flagi   Novella   2018-03-24
Zły tydzień dla homeopatii jest dobrym tygodniem dla nauki     2018-03-23
Czy farmerzy mają czekać aż parlamentarzyści podszkolą się w nauce o manioku?   Ongu   2018-03-22
David Barash namawia naukowców do stworzenia człowieko-szympansiej hybrydy   Coyne   2018-03-20
Déjà vu i swojskość   Novella   2018-03-17
“Odwrócenie specjacji” (fuzja gatunków) u kruków   Coyne   2018-03-16
Błąd atrybucji, sofizmat rozszerzenia (atakowanie chochoła) i zasada wielkoduszności   Novella   2018-03-14
Mutualistyczne ptaki nocują w pachwinach i na brzuchach żyraf   Coyne   2018-03-13
Polityczny szympans   Martino   2018-03-09
Najstarsza sztuka jaskiniowa w Europie, to niemal z pewnością dzieło neandertalczyków   Coyne   2018-03-06
Nowa inicjatywa w Kalifornii – magnetyzm nonsensu w działaniu   Novella   2018-03-05
Nie zostawić żadnej mrówki: mrówki noszą rannych towarzyszy do mrowiska i opatrują ich rany   Coyne   2018-03-03
Unikatowy skamieniały owad z nożycami na głowie i tułowiu   Coyne   2018-02-28
Serce na wierzchu   Łopatniuk   2018-02-24
Skąd się wzięły pająki?   Coyne   2018-02-23
Czy kometa zabiła mamuty   Novella   2018-02-22
Zagadka: co zapyla muchołówkę?   Coyne   2018-02-20
“Partenogenetyczny” rak rozmnaża się bez seksu: czy to jest nowy gatunek?   Coyne   2018-02-17
Naturopatyczna propaganda głosi normalne porady dotyczące stylu życia jako własne i dodaje szamaństwo     2018-02-14
Bezwstydne organiczne sianie strachu   Novella   2018-02-12
Fałszywe nadzieje i niewidzialni wrogowie   Anomaly   2018-02-09
Pierwszy exodus Homo sapiens z Afryki?   Coyne   2018-02-06
Niebezpieczeństwa kultury celebrytów   Novella   2018-02-05
Małe kroki, czyli białko, które nie jest młotem na raka (ale i tak się przydaje)   Łopatniuk   2018-02-03
Opera mydlana: Z życia łysek amerykańskich – część VI   Lyon   2018-02-02
List otwarty do Charlotte Allen   Coyne   2018-01-31
Naiwna promocja “integrowania” znachorstwa do medycyny     2018-01-29
Kolejne zachwalanie “całkowicie innego” wyjaśnienia ewolucji   Coyne   2018-01-26
Bekon bez azotynów   Novella   2018-01-25
Specjacja przez hybrydyzację u amazońskich gorzyków?   Coyne   2018-01-23
Dowody, że ptaki drapieżne szerzą pożary leśne, by wypłoszyć zdobycz   Coyne   2018-01-20
Tajemnicze cykle epok lodowych   Ridley   2018-01-19
Pochodzenie ludzkiej muzyki? Samiec kakadu palmowej używa patyka do rytmicznego uderzania w wydrążone drzewa   Coyne   2018-01-18
Powrót “tradycyjnej” astrologii   Novella   2018-01-17
Nowe badanie o tym, jak ewoluują ludzie   Coyne   2018-01-16
Krąg mimikry müllerowskiej   Coyne   2018-01-12
Sztuczna inteligencja będzie symbiozą, nie zaś zastąpieniem   Ridley   2018-01-11
Czy nauka zabija duszę?   S. Pinker   2018-01-09
Dlaczego nie będzie doboru na inteligentne niemowlęta   Ridley   2018-01-05
Powrót łysenkoizmu w Putinowskiej Rosji   Novella   2018-01-03
Pozory mylą, czyli niespodzianki nie zawsze przykre   Łopatniuk   2017-12-30
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku     2017-12-29
Multikulturaliści unicestwiają zachodnią cywilizację   Salzman   2017-12-28
Nie znasz przeszłości, nie znasz przyszłości   Mayer   2017-12-27
Alternatywna medycyna zabija   Novella   2017-12-26
Na wpół syntetyczne życie z powiększonym kodem genetycznym   Novella   2017-12-23

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Obama chrzescijanie



Szelest liści



Czego wam nie pokazują?



Rozdzielenie religii i państwa



Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa



Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji



Religia zdrowego rozsądku



Kto się boi czarnego luda?



Land of the pure


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