L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Implant cerebral

Un implant cerebral, a sovint denominat implant neural, és un dispositiu tecnològic que es conecta directament al cervell d'un subjecte biològic —per lo general, es coloca en la superfície del cervell, o conectat a la corfa cerebral—.

Implant cerebral

Un objectiu comú dels implants cerebrals moderns i de l'investigació actual és desenrollar una pròtesis biomèdica que permeta reemplaçar zones del cervell que s'han tornat disfuncionales a causa de lesions en el cap o accidents cerebrovasculares. Açò inclou la substitució sensorial, per eixemple, en la visió. Atres implants cerebrals s'utilisen en experiments en animals simplement per a registrar l'activitat cerebral, per raons científiques. Alguns implants cerebrals requerixen la creació d'interfaços entre sistemes neurales i chips de computadores. Este tema forma part d'un camp d'investigació més ampli cridat interfaços cervell-ordenador. (L'investigació d'interfaços entre el cervell i l'ordenador també inclou tecnologia com la de matrius d'electroencefalografia (EEG) que permeten fer d'intermediaris entre la ment i la màquina, pero no requerixen l'implantació directa d'un dispositiu).

Els implants neuronals com l'estimulació cerebral profunda i l'estimulació del nervi vago s'estan convertint en solucions rutinàries per a pacients en malaltia de Parkinson i depressió clínica, respectivament, lo que demostra el seu valor i utilitat per a persones en malalties que anteriorment es consideraven incurables.

Propòsit

Els implants cerebrals estimulen eléctricament, bloquegen[1] o registren (o simultàneament registren i estimulen[2]) senyals de neurones individuals o grups de neurones (circuits neuronals) en el cervell. La tècnica de bloqueig es diu bloqueig intra-abdominal vagal.[1] Açò només pot fer-se quan les associacions funcionals d'estes neurones són aproximadament conegudes. Per la complexitat del processament neuronal i la falta d'accés a senyals relacionades en accions potencials utilisant tècniques de neuroimagen, l'us d'implants en el cervell s'ha vist sériament llimitada fins als alvanços recents en neurofisiologia i l'aument en el poder de processament de les computadores.

Investigació

Les investigacions sobre substitució sensorial han alvançat en els últims anys. Sobretot sobre la visió, pel coneiximent del funcionament del sistema visual, els implants oculars (a sovint en alguns implants cerebrals o de vigilància) s'han aplicat en èxit demostrat. Per a l'oïment, els implants coclears s'usen per a estimular directament el nervi auditiu. El nervi vestibulococlear és part del sistema nerviós perifèric, pero l'interfaç és similar a la dels implants en el cervell verdaders.


Múltiples proyectes han demostrat èxit en la gravació de les activitats cerebrals dels animals durant llarcs periodos de temps. Ya en 1976, els investigadors del National Institute of Health (NIH) dirigits per Eduardo Schmidt varen fer gravacions del potencial d'acció del córtex motor de mona Rhesus utilisant electrodos tipo «alfiler» inamovibles,[3] incloent la gravació de neurones individuals durant més de 30 dies i gravacions consistents durant més de tres anys per mig de l'us de millors electrodos.

Els electrodos «alfiler» estaven fets d'iridi pur i aïllats en Parylene-C, materials que s'utilisen actualment en la matriu ciberkinética d'Utah. Estos mateixos electrodos, o derivació dels mateixos utilisant els mateixos materials d'electrodos biocompatibles, s'utilisen actualment en els laboratoris de pròtesis visual, els laboratoris que estudien les bases neurales de l'aprenentage[4][5] i pròtesis motores distintes de les sondes ciberkinéticas.[6]

 
Esquema de la matriu de l'Electrodo «Utah».

Una série d'electrodos alternatius inclouen les «Sondes de Míchigan», les matrius de micro-arams que anaren utilisades per primera volta en el MIT,[7] i les FMAs de MicroProbe que varen sorgir de la colaboració en proyectes de pròtesis visual entre Phil Troyk, Bradley David, i Bak Martin.[8]


Atres grups de laboratori produïxen els seus propis implants per a proporcionar capacitats úniques no disponibles en els productes comercials.[9][10][11][12]


Els alvanços inclouen estudis sobre el procés de recableado funcional del cervell per mig de l'aprenentage d'una discriminació sensorial,[13] control de dispositius físics pels cervells de rates,[14] mones controlant braços robòtics,[15] control remot de dispositius mecànics per part de mones i sers humans,[16] el control remot a través dels moviments de les panderoles,[17] transistors de neurones en electrònica per a sangüijuelas,[18] el primer us informat de la matriu d'Utah en un ser humà per a senyalisació bidireccional.[19]
Actualment, un número de grups estan realisant implants preliminars de pròtesis motores en sers humans. Estos estudis es troben en l'actualitat llimitats a uns pocs mesos a causa de la longevitat dels implants.[quàn?]

Vore també

Referències

  1. ↑ 1,0 1,1 «Access». Medscape. Archivat des de l'original, el 17 de maig de 2013. Consultat el 14 d'agost de 2011.
  2. ↑ June 21, 2007 Patrick Mahoney (21 de juny de 2007). «Wireless is getting under our skin». Machine Design. Archivat des de l'original, el 4 de juny de 2008. Consultat el 14 d'agost de 2011.
  3. ↑ Schmidt, E.M.; Bak, M.J.; McIntosh, J.S.(1976).«Long-term chronic recording from cortical neurons».Experimental Neurology.52(3): 496-506.doi:10.1016/0014-4886(76)90220-X.
  4. ↑ Troyk, Philip; Bak, Martin; Berg, Joshua; Bradley, David(2003).«A Model for Intracortical Visual Prosthesis Research».Artificial Organs.27(11): 1005-1015.doi:10.1046/j.1525-1594.2003.07308.x.
  5. ↑ Blake, David T.; Heiser, Marc A.; Caywood, Matthew; Merzenich, Michael M.(2006).«Experience-Dependent Adult Cortical Plasticity Requires Cognitive Association between Sensation and Reward».Neuron.52(2): 371-381.doi:10.1016/j.neuron.2006.08.009.
  6. ↑ «Neuroscientists Demonstrate New Way to Control Prosthetic Device with Brain Signals», Caltech, 8 de juliol de 2004. Consultat el 26 de febrer de 2011.
  7. ↑ Chorover, S; Deluca, A(1972).«A sweet new multiple electrode for chronic single unit recording in moving animals».Physiology & Behavior.9(4): 671-674.doi:10.1016/0031-9384(72)90030-3.
  8. ↑ Troyk, P.R.; Bradley, D.; Bak, M.; Cogan, S.(2005).«Intracortical Visual Prosthesis Research - Approach and Progress».: 7376-7379.doi:10.1109/IEMBS.2005.1616216.
  9. ↑ «Laboratory for Integrative Neural Systems &#; RIKEN». Riken.jp. Archivat des de l'original, el 27 de juliol de 2011. Consultat el 14 d'agost de 2011.
  10. ↑ «Blake Laboratory: Neural basis of behavior». Mcg.edu (16 d'agost de 2007). Archivat des de l'original, el 28 de maig de 2010. Consultat el 14 d'agost de 2011.
  11. ↑ «Robert H. Wurtz, Ph.D. [NEI Laboratories]». Nei.nih.gov. Archivat des de l'original, el 27 de juliol de 2011. Consultat el 14 d'agost de 2011.
  12. ↑ «Brain Research Institute». Faculty.bri.ucla.edu. Archivat des de l'original, el 7 d'octubre de 2011. Consultat el 14 d'agost de 2011.
  13. ↑ «Making the connection between a sound and a reward changes brain and behavior», Physorg.com, 19 d'octubre de 2006. Consultat el 25 d'abril de 2008.
  14. ↑ Chapin, John K.. «Robot arm controlled using command signals recorded directly from brain neurons». SUNY Downstate Medical Center. Archivat des de l'original, el 11 d'abril de 2019. Consultat el 25 d'abril de 2008.
  15. ↑ Graham-Rowe, Duncan. «Monkey's brain signals control 'third arm'», New Scientist, 13 d'octubre de 2003. Consultat el 25 d'abril de 2008.
  16. ↑ Mishra, Raja. «Implant could free power of thought for paralyzed», Boston Globe, 9 d'octubre de 2004. Consultat el 25 d'abril de 2008.
  17. ↑ Talmadoe, Eric. «Japan's latest innovation: a remote-control roach», Associated Press, 2001-07. Consultat el 25 d'abril de 2008.
  18. ↑ Gross, Michael. «Plugging brains into computers», Chemistry World, Royal Society of Chemistry, 2004-09. Consultat el 25 d'abril de 2008.
  19. ↑ Warwick, K.; Gasson, M; Hutt, B; Goodhew, I(2003).«The Application of Implant Technology for Cybernetic Systems».Archives of Neurology.60(10): 1369-1373.doi:10.1001/archneur.60.10.1369.

Bibliografia

  • Berger, Theodore W.; Glanzman, Dennis L., eds. (2005). Toward replacement parts for the brain: implantable biomimetic electronics as neural prostheses. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 0-262-02577-9.
  • Gross, Dominik (2009), Blessing or Curse? Nonpharmacological Neurocognitive Enhancement by “Brain Engineering”, Medicine Studies. International Journal for the History, Philosophy and Ethics of Medicine & Allied Sciences 1/4, pp. 379-391.
  • Laryionava, Katsiaryna; Gross, Dominik (2011), Public Understanding of Neural Prosthetics in Germany: Ethical, Social and Cultural Challenges, Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics International issue, 20/3, pp. 434-439.
  • Gross, Dominik (2010), Traditional vs. Modern Neuroenhancement. Notes from a medico-ethical and societal perspective, in: Heiner Fangerau and Thorsten Trapp (Eds.), Implanted Minds (= Science Studies), Bielefeld, pp. 137-157.


Referències


Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Implant_cerebral&oldid=886150»