چگونگی کنترل بازو توسط مغز

به گزارش شفا آنلاین، ضبط فعالیت عصبی میمون‌ها به محققان در طراحی جوارح پروتز بهتری که توسط مغز کنترل می‌شوند، کمک می‌کند.   دانشمندان حاضر در این مطالعه پی بردند، زمانی که انسان‌ها عمل فیزیکی مانند برداشتن کلید را پیش‌بینی می‌کنند، عصب‌هایی که این فعالیت را کنترل می‌کنند، نوعی وضعیت آمادگی را تجربه می‌کنند. با این حال، در اوقات دیگر، مانند هنگامی که فرد کلیدی را به هوا می‌اندازد و آماده گرفتن آن نیست، عصب‌ها واکنش ساده‌ای دارند.   کریشنا شونی، پروفسور نوروبیولوژی، مهندسی برق و مهندسی زیستی دانشگاه استنفورد و همکارانش به عنوان بخشی از تلاش‌هایشان در طراحی و ارتقا ابزار پروتزی که توسط مغز کنترل می‌شوند، به دنبال یافتن چگونگی کنترل بازو توسط مغز بودند. آن‌ها از تحلیل ریاضیاتی فعالیت مغز میمون‌ها طی انجام حرکات پیش‌بینی‌شده و پیش‌بینی‌نشده استفاده کردند.   داده‌های این آزمایش از ضبط فعالیت الکتریکی عصب‌هایی حاصل شد که کارکردهای حرکتی و ماقبل‌حرکتی را کنترل می‌کنند. ایده دانشمندان مشاهده و درک سطوح فعالیت این عصب‌ها در طول آزمایشاتی بود که در آن، میمون‌ها حرکات بازوی واکنشی یا برنامه‌ریزی‌شده‌ای را انجام می‌دادند.   زمانی که این حیوانات از حرکتی که باید انجام می‌دادند، آگاهی داشتند و منتظر دریافت سرنخی برای انجام آن عمل بودند، خوانش‌های الکتریکی نشان دادند عصب‌ها آنچه که «وضعیت آمادگی و گرفتن» (prepare-and-hold state ) نام دارد، را تجربه می‌کردند و مغز منتظر دریافت سرنخ مطلوب بود؛ اما زمانی که میمون‌ها حرکات غیرمنتظره یا برنامه‌ریزی‌نشده‌ای را انجام می‌دادند، عصب‌ها چنین وضعیتی را تجربه نمی‌کردند.   در آزمایش‌های انجام‌شده به میمون‌ها آموزش داده ‌شد تا هدفی را لمس کنند که روی یک صفحه نمایش ظاهر شده بود و در طول هر حرکت، محققان فعالیت الکتریکی عصب‌ها را حین کنترل حرکات بازو اندازه‌گیری کردند.   این دانشمندان می‌توانند از نتایج به دست آمده برای تبدیل فعالیت عصبی به سیگنال‌های الکتریکی با هدف کنترل یک بازوی پروتز یا حرکت یک نشانگر روی صفحه رایانه استفاده کنند.   جزئیات این مطالعه در مجله Neuron منتشر شد. ک/س ایسنا