手指假肢提供大脑健康的线索

在瑞典和意大利研究人员之间的合作,目的是分析大脑如何解释信息从一个虚拟的经验联系,由一根手指与人工假肢的感觉。结果是——完全出乎意料的一种新方法测量大脑健康。

“我们能够测量神经网络在一个非常精确和详细的合作方式。我们还可以看到整个网络如何改变“新信息时,从瑞典隆德大学神经科学研究员Henrik Jorntell说。

Pisa-Lund组生成人工用仿生的指尖触摸体验目前用于机器人上肢neuroprostheses。这些人工接触的经历提供了触摸传感器在大鼠皮肤神经,作为一种神经科学播放的信息到大脑。使用一个高分辨率分析单个神经元及其如何连接的大脑网络处理这个联系信息,由neurocomputational科学家阿尔贝托·玛和物理科学家安东Spanne,大脑组织了一个意想不到的洞察表示通过接触外部世界的经验。单一神经元在大脑中能够传达更多的信息比以前认为的,可以相互作用产生的潜在的超级富豪表示感官刺激。

“这些知识将体现成小说一代的机械手能够传达精细触觉敏感信息截肢者,说领导bioroboticist Calogero奥多。这样的机器手臂像人类丰富的联系也被用于在手术机器人执行复杂的任务,拯救、服务和行业。”

大脑的功能是由复杂的神经网络。例神经系统疾病如阿尔茨海默氏症、中风、帕金森症,这些网络的功能变化。困难,然而,研究到底发生了什么,以及评估不同治疗方法。方法由这些瑞典和意大利的研究人员在这方面可能意味着一个巨大的进步。

假肢是联系各种物体,产生电信号的不同模式。这些随后被送入麻醉老鼠的爪子的一部分,然后,在电极的帮助在大脑和先进的分析技术,研究人员能够测量反应的神经元网络。他们设法记录反应在高分辨率,作为电信号控制的很仔细,因此可以多次交付准确的再现性。

“如果你使用真实接触的经验,不可能每次都实现相同的条件。这是不够的,例如,提供触摸的感觉的刺激移动约10微米皮肤为了神经模式是完全不同的”,Henrik Jorntell说。

意大利的集团,和所有其他参与研究先进的假肢,该方法提供了一种新的探索感觉假体可以提供的工具。至于隆德的研究人员,研究的方法提供了一种工具神经元在大脑健康和动物模型配合不同的神经系统疾病。的合作涉及触觉在这种情况下更重要;当涉及到神经系统疾病(即使是本地的损失,在中风)的情况下整个神经网络中断。因此大脑对感觉印象的反应可以反映整个大脑的健康。

“工具的独特之处在于它的分辨率,它的繁殖能力测试以完全相同的方式,在这种大脑活动能够客观、准确地计量”,Henrik Jorntell说。

这篇文章被转载材料所提供的隆德大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考

奥多et al。人工时空触摸输入揭示互补解码皮层神经元的科学报告(2017年),doi: 10.1038 / srep45898