Prawda

Piątek, 10 lipca 2020 - 05:03

« 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 1123 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02
Punkt szczytowy inteligencji   Novella   2019-11-30
Likwidowanie przeziębienia miedzią   Novella   2019-11-27
Dlaczego wyjaśnianie problemów przez biały przywilej jest niesłuszne   Rob Henderson   2019-11-25
LiveScience zachwala panpsychizm jako rozwiązanie trudnego problemu świadomości   Coyne   2019-11-22
Jak walczyć z firehosing   Novella   2019-11-19
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Ewolucja dwunożności   Novella   2019-11-14
Granice „przeskoczenia” progu opłacalności   Lomborg   2019-11-13
Dlaczego nie żyjemy w epoce post-prawdy   Pinker   2019-11-11
Śledząc pochodzenie człowieka   Novella   2019-11-09
Skamieniałe trylobity idące gęsiego. Ale dlaczego to zrobiły?   Coyne   2019-11-06
Saga o złotym ryżu   Novella   2019-11-04
Kolejne badanie rolnictwa organicznego   Novella   2019-11-02
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


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


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