患者回答研究人员的问题瘫痪最困难的情况是完全没有任何运动活动的选项。 也就是说,一个人有意识,但不能动手或手指,眨眼或侧视。 很难羡慕这种患者的状况-毕竟,一个人不能要求别人放映他们喜欢的电影,翻阅他们喜欢的书或做其他事情。
技术正在向前发展,现在它们正在帮助与此类患者建立联系。 基于测量大脑和血流活动的新神经接口,
使您可以与“封闭”患者
建立沟通渠道。 该结论是由一组科学家在与四名完全瘫痪的患者合作后得出的。 他们的瘫痪是由诸如肌萎缩性侧索硬化症(斯蒂芬·霍金患有这种疾病)引起的。 科学家设法获得了有关地理问题的答案,获得了有关家庭成员和其他人的问题的正确答案。
这项研究由位于日内瓦的Wyss生物与神经工程中心的员工Niels Birbaumer领导。
据他介绍 ,瘫痪病人的反应导致其家庭成员的暴力反应。
肌萎缩性侧索硬化症 (ALS)(在英语国家中也称为运动神经元疾病,运动神经元疾病,夏科特病-Lou Gehrig病)是一种缓慢进行性,无法治愈的中枢神经系统退行性疾病,上部(运动皮层)和下部(脊髓和颅神经核的前角)运动神经元均失灵,导致瘫痪和随后的肌肉萎缩。
该疾病的特征是对运动神经元的进行性损伤,并伴有四肢瘫痪和肌肉萎缩。 在这种情况下,死亡是由呼吸道或呼吸肌的感染引起的。 不幸的是,ALS的原因未知。 在5%的情况下,这些是疾病的遗传形式,在20%的情况下,它们是位于21号染色体上的superoxide dismutase-1基因的突变。 据信疾病的进展是由谷氨酸能系统的活性增加引起的。 在这种情况下,过量的谷氨酸会引起神经元过度兴奋和死亡。 在这种情况下,肌肉抽搐对应于脊髓中运动神经元之一的死亡。 即,肌肉区域被剥夺了神经支配并且已经不能正常收缩。
最初,神经接口是在健康人身上练习的。因此,医生多年来试图找到一种与完全瘫痪,有意识的人进行交流的方法。 在1999年,Birbaumer及其同事发现了一种与保持眼球移动能力的患者进行交流的方法。
随着时间的流逝,第三方研究人员已经开发出了通过分析血流和大脑电活动与瘫痪者进行互动的方法。 但是,这些方法对完全瘫痪的患者没有用。
现在情况已经改变。 医生创造了一种特殊的神经接口,该接口由戴在人头上的电极网格组成。 利用近红外光谱和脑电图,科学家学会了实时测量血液中的氧气水平和大脑的电活动。 创建这样的系统时,主要任务是解释患者身体的反应,也就是说,有必要了解一个人何时说“是”和何时“否”。 为了培训测试对象并测试界面,
研究人员使用了诸如“巴黎是德国的首都吗?”之类的问题。 和“你丈夫的名字叫约阿希姆?”
对患者反应的分析显示,身体反应达到70%匹配。 也就是说,相同问题的重复导致响应的重合率为70%。 对神经接口进行测试后,会出现一些更复杂的问题,例如“您是否有腰酸?”,“您想生活吗?” 和“您很少难过吗?”
在对结果进行了彻底的解释之后,科学家决定问这些人有多高兴(我记得他们已经完全瘫痪了好几年了)。 在这四个人中,三个说自己对生活感到满意,并希望继续生活。 第四名患者未应父母的要求问这些问题,因为她的父母不敢伤害自己的女儿。
还询问了一名患者,他是否给他的女儿嫁给她的年轻人的祝福。 那人给出了否定的答案。
研究人员声称,调查的结果需要进一步验证,神经接口本身需要进行测试并改善其性能。 尽管如此,科学家们认为,该技术将有助于与完全瘫痪的患者建立联系,从而改善他们的生活质量并加强他们的社交。
DOI:
10.1371 / journal.pbio.1002593