Yeni Klinik Araştırmalar Beynin Gelişmiş Biyonik Uzuvlara Uyum Yeteneğini Test Edecek

Özet: Yenilikçi yeni bir klinik çalışma, uzuvları olmadan doğan çocuklarda beynin biyonik kollara nasıl uyum sağladığını keşfetmeyi amaçlıyor. Çalışma, çocuklarda protez ustalığını geliştirmeyi amaçlıyor.

Kaynak: Merkez Florida Üniversitesi

Türünün ilk örneği olan yeni bir klinik deney, çocukların protezlerini kontrol etme nihai hedefiyle, uzuvsuz doğan çocuklarda beynin gelişmiş, biyonik kollara nasıl adapte olduğunu inceleyecek.

Bu bahar başlayacak olan çalışma, Central Florida Üniversitesi, Wolfson Çocuk Hastanesi Jacksonville ve Nemours Çocuk Sağlığı, Jacksonville’de kar amacı gütmeyen, doğrudan bir destek kuruluşu olan Limbitless Solutions tarafından yönetilecek. Ortak çaba, pediatrik araştırma, nöroradyoloji ve biyonik uzmanlığını bir araya getiriyor.

ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine göre, her 10.000 bebekten yaklaşık dört tanesi bir uzvunu kaybetmiş olarak doğuyor. Protezler, çocukların günlük aktivitelerini gerçekleştirmeleri için destekleyici bir araç olabilir, ancak beynin yapay bir uzvun eklenmesine nasıl tepki verdiği hakkında çok az şey bilinmektedir.

’12 ’14MS’16PhD, Limbitless Solutions’ın yönetici direktörü ve kurucu ortağı Albert Manero, “Beynin motor korteks yapısının konjenital uzuv kaybından ve ardından protez kullanımından nasıl değiştiği üzerine sınırlı araştırma yapıldı” diyor.

Dört aylık klinik deneme, Limbitless’ın özel eğitim video oyunuyla eşleştirilen protezinin beynin motor kontrol merkezini etkileyip etkilemeyeceğini inceleyecek. Araştırmacılar, beynin biyoniklerin hareketini yönlendiren kas gruplarına gönderdiği sinyallerdeki değişiklikleri yakından izleyecek.

Bunu, protez kullanımı ve eğitimi öncesi ve sonrasında gelişmiş fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme tekniklerini kullanarak yapacaklardır. Ek olarak, araştırmacılar, eğitimden kaynaklanan yeni veya daha sağlam yolları belirlemek için MRI taramalarının sinir yollarını görselleştirdiği traktografi olarak bilinen bir yöntem kullanacaklar.

Çalışma benzersiz çünkü motor korteks etkileşimini değerlendirmek için gelişmiş görüntüleme tekniklerini yeni protezler ve video oyunu tabanlı eğitimle birleştiriyor.

Manero, “Beynin motor korteksinin, organik veya robotik uzuvlarımızı nasıl kullanacağımızı öğrenmeye nasıl uyum sağladığına dair yeni bilgiler sağlayabilir” diyor.

Manero, diğer UCF personeli ve fakültesi ile birlikte araştırmacı olarak Sınırsız taraftaki araştırma çalışmasına liderlik edecek. Nemours Çocuk Sağlığı, Jacksonville, Florida’da radyoloji başkanı olan ve Jacksonville’deki Wolfson Çocuk Hastanesi’nde bulunan Chetan Shah, görüntüleme çalışmasına öncülük edecek.

Dr. Shah, “Bu araştırma, çocuğun yeni edindiği protez el becerisine beynin nasıl tepki verdiğini görmemize yardımcı olacak” diyor. “Bu, yapay bir uzuv kullanmak için mevcut beyin devrelerini kullanmanın yeni bir yolu ve en önemlisi, bu bir çocuk için hem zihinsel hem de fiziksel olarak yaşamı değiştiren bir cihaz. Bu araştırma konusunda son derece hevesliyiz.”

Manero’nun UCF’de yüksek lisans öğrencisi olarak birlikte kurduğu Limbitless Solutions, John Sparkman ’13 ’15MS ve Dominique Courbin ’18, erişilebilirliği artırmak ve uzuvdan farklı topluluktaki çocukları ve yetişkinleri güçlendirmek için biyonik uzuvlar gibi gelişmiş, kas tabanlı biyoalgılama teknolojisi geliştirmede uzmanlaşmıştır.

Oluşturdukları kişiye özel protezler 3D olarak yazdırılır ve bir ebeveynin akıllı telefonuyla eşleştirilebilir. Cihazlar, USB C tipi aracılığıyla bir cep telefonu gibi şarj oluyor.

Cihazların dış kısımları, her katılımcının girdileri ile sanatsal olarak tasarlanmış ve özelleştirilmiştir. Bir uzvun kalan kısmındaki mevcut kaslar, kişinin kendi kas esnekliği tarafından tetiklenen işlevlerini kontrol etmek için kullanılır.

2016 yılında, UCF Görsel Sanatlar ve Tasarım Okulu ile Limbitless ve öğretim üyeleri Matt Dombrowski ’08MFA ve UCF’nin Nicholson İletişim ve Medya Okulu ile Peter Smith ’05MS ’12PhD, biyonik silah alma beklentisiyle çocukların kaslarını eğitmek için video oyunları yarattı. Bu video oyunları, protez uzvun kullanımına yönelik eğitimi desteklemek için denemede kullanılacaktır.

Limbitless Solutions, uzuv farkı olan hiç kimsenin biyonik bir kola sahip olmak için finansal olarak yük olmaması gerektiğine inanıyor ve çalışma için ücretsiz protez ve eğitim sistemleri sağlamayı planlıyor.

Not: Program hakkında daha fazla bilgi almak ve çalışma hakkında bilgi almak için başvuruda bulunmak için ailelerin şu adrese başvurmaları rica olunur: trial.limbitless-solutions.org. Çalışma 9 ila 12 yaş arası çocuklar içindir ve pilot çalışmaya en fazla beş hasta dahil edilecektir.

Bu protez ve nöroteknoloji araştırma haberleri hakkında