News here

TUDOMÁNY

Hét éve él kiborgként egy férfi, ezzel világrekorder

Az amerikai fiatalember egy súlyos autóbalesetben a mellkasától lefelé megbénult. 2014-ben kapott egy agy-komputer interfészt, amivel irányítani tud például egy robotkart. A szerkezet azóta is működik.

Link másolása

Nem számít immár újdonságnak az orvostechnológiában, hogy a sérült emberek agyukba beültetett eszközökkel képesek számítógépeket és végtag-protéziseket irányítani. Azt azonban egyelőre nem tudjuk, hogy ezek a beültetések mennyire tartósak, és mikor kell az eszközöket cserélni. Egy most 36 éves amerikai férfinél mindenesetre a rendszer már hét éve és három hónapja működik, és ezzel világrekordernek számít.

Nathan Copeland, aki magát kiborgnak tekinti, 2004-ben szenvedett súlyos autóbalesetet. A mellkasától lefelé megbénult, képtelen mozgatni és nem is érzi a végtagjait. 2014-ben úgy döntött, hogy részt vesz a pittsburghi egyetem kísérletében: a tudósok azt vizsgálták, hogy a gerincsérülteknél lehetséges-e az agy-komputer interfész (BCI) módszerrel helyreállítani egyes funkciókat.

Copeland vállalta az ezzel járó agyműtétet, és annak a kockázatát, hogy senki sem tudott biztosat az implantátumok tartósságáról.

Az orvosok öt évnyi működést jósoltak az eszközöknek, de ez a majmokon végzett kísérleteken alapult, mivel embereknél még sosem volt ilyenre példa. Copeland ezen már jóval túlvan, és azt mondja, a beültetett eszközök mindeddig nem okoztak neki semmilyen komplikációt vagy mellékhatást.

A férfi életét négy, egyenként ceruzaradír nagyságú elektródasor irányítja, amelyeket 2015-ben ültettek be az agyába.

Kettőt az agynak abba a részébe, amely a motorikus mozgásokért felelős, kettőt pedig oda, ahová az érzékelési információk érkeznek. Ezek fordítják le idegsejtjeinek impulzusait olyan parancsokra, amelyek által kezelheti a külső eszközöket: egy számítógépet, videójátékokat, és egy robotkart, amelyet a gondolataival tud mozgatni – írja a WIRED.

Ezeknek az eszközöknek a fejlesztése már az 1960-as években elkezdődött, de még mindig kísérleti stádiumban vannak. Ez az eredmény most azzal kecsegtet, hogy elérhető távolságba került kereskedelmi forgalomba kerülésük, és ezzel sokat segíthetnek a súlyos fogyatékkal élők életén.

Copeland agyában kemény szilikonból készült úgynevezett „Utah-sorok” vannak, egy sorban 100, egyenként egy milliméter hosszú tűvel, amelyeket konduktív fémmel vontak be. Mivel a neuronok elektromos mezőket hoznak létre, amikor egymással kommunikálnak, a tudósok felhasználhatják ezeket a sorokat arra, hogy több száz egymás közelében lévő neuron aktivitását nyomon kövessék.

Egy agy-komputer interfész létrehozásához a kutatóknak le kell fordítaniuk a neurális jeleket digitális parancsokra, hogy viselőjük irányíthasson egy végtagprotézist, vagy egy számítógépet.

A Copeland által használt rendszer része egy beültetett elektróda, egy kábel, amely a fejéből vezet egy külső eszközbe, amely felerősíti neurális jeleit, és egy komputer, amelynek szoftvere dekódolja a jeleket.

Az eljárást még az 1980-as években fejlesztette ki Richard Normann biomérnök-professzor, eredetileg látás-helyreállítás céljára. Az első páciens, akibe beültették 2004-ben egy Matt Nagle nevű férfi volt, akinek egy késelés után mind a négy végtagja megbénult.

Az elektródának köszönhetően mozgatni tudta egy számítógép kurzorát, kezelhette a tv-t, elérte az e-mailjeit. Az ő implantátumát azonban egy év múlva kivették, mert ezt írta el a kísérlet protokollja, amelyben részt vett.

Napjainkban több mint 30 résztvevője van világszerte a BCI implantátum-kísérleteknek, ez azonban kevés ahhoz, hogy az eszközök tartósságáról messzemenő következtetéseket lehessen levonni. Copeland esetében is megfigyelhető, hogy bár az elektródasorok működnek, nem olyan jól, mint az első években a beültetés után.

A kísérletben részt vevő Robert Gaunt biomérnök szerint a test ellenségesen fogadja az elektronikus eszközöket, és mindig megpróbálja kivetni magából azokat. A beépített elektródák például az immunrendszer reagálását váltják ki a körülöttük lévő idegszövegben, és a gyulladás ronthatja a neurális jelek minőségét. Hegesedés alakulhat ki az agyi implantátumok körül, ami miatt kevésbé tudják felvenni a jeleket a közeli neuronokból. Minél kevesebb információt tud a BCI értelmezni a neuronokból, annál kevésbé hatékonyan tudja funkcióját teljesíteni.

A MIT most olyan hidrogél borítással kísérletezik, amelynek rugalmassága megközelítené az agyét. A pennsylvaniai egyetemen pedig egyenesen „élő” elektródákat tenyésztenek, hajszálvékony, őssejtekből nevelt neuronokból és idegrostokból.

Kevésbé invazívabbak lehetnek a kisebb implantátumok. Kísérleteznek homokszem nagyságú chipekkel is, amelyeket elméletileg be lehetne fecskendezni az agykéreg felszínén keresztül. Ezt azonban egyelőre még csak olyan rágcsálókon próbálták ki, amelyeknek eltávolították a koponyáját.

A kísérletekben résztvevők közül többeknek kiszedték az Utah-sorait és újakat tettek a helyükre, de nem jó több agyműtétet végrehajtani valakin, mert mindegyiknél ott van a fertőzés vagy a bevérzés kockázata. Gaunt szerint a sebészek valószínűleg nem is tudják pontosan ugyanoda behelyezni az új implantátumot, különösen akkor, ha azon a területen hegesedés van. Már pedig fontos, hogy jó helyre kerüljön, mert a BCI csak akkor tud megfelelően működni.

A biomérnök úgy véli, jobb lenne, ha nem az elektródákat, hanem a külső BCI-alkotóelemeket, a processzorok, a szoftvereket lehetne frissíteni, és akkor a pácienseket megkímélnék több műtéti beavatkozástól. Ugyanakkor éppen a legtöbb BCI-rendszer külső része jelenti a legnagyobb kockázatot. A koponyán fekvő elektróda-talapzat gyulladást okoz, de jelenléte nélkülözhetetlen az implantátum és a külső számítógép kapcsolatához.

Copelandnak és sorstársainak egyelőre még rá kell kapcsolódniuk a rendszerre, hogy használhassák BCI-üket. Remélhetőleg a jövőben kifejlesztenek számukra vezeték nélkül rendszereket.

Copeland tudja, hogy implantátuma nem fog örökké működne, de igyekszik nem gondolni rá. „Csak sodródom az árral” – mondja, és kész arra, hogy ha elektródái frissítésre szorulnak, vagy jobb rendszert találnak ki, ismét alávesse magát egy agyműtétnek.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Címlapról ajánljuk

Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
Sértetlenül ért földet egy űrből ledobott tojás
Több mint 30 kilométer magasról zuhant a Földre a tojásrakéta, amit egy meteorológiai léggömb két óra alatt vitt fel az űrbe.

Link másolása

Hosszú évek kísérletezése után végre sikerült úgy ledobni egy tojást az űrből, hogy egy karcolás nélkül ért földet, írja a UNILAD. Mark Rober és csapata korábban küldte 30 kilométer magasra a történelmi tojást, de csak pénteken publikálták a tudományos szenzációt jelentő felvételt.

A 42 éves ex-NASA és Apple mérnök olyan szerkezet építésébe fogott, mely egy nyers tojást is képes sértetlenül a Földre juttatni, ahol egy nagyon puha felületre csapódik be.

Rober először a világ legmagasabb épületéről, a dubaji Burj Khalifa 828 méteres csúcsáról tervezte a tojásejtést, csak később kezdett gondolkozni azon, hogy mindezt inkább az űrből kísérli meg.

A látszólag egyszerű kísérlet egyik legnehezebb pontja a tojás űrbe juttatása volt. A hosszú emelkedés során biztosítani kellett a megfelelő hőmérsékletet, nehogy a tojás már útközben megrepedjen a hideg miatt. További nehézséget jelentett, hogy a kétórás emelkedés közben összegabalyodtak a meteorológiai léggömb zsinórjai, emiatt az egész szerkezet hatalmas sebességgel kezdett zuhanni a Föld felé.

A mérnökök már csak abban bízhattak, hogy a tojásrakéta képes lesz leválni az eszközről, és sértetlenül földet ér.

Ez végül megtörtént, és a becsapódó rakétából egy karcolás nélkül került elő a tojás.

A történelmi zuhanásról készült videót itt lehet megnézni:


Link másolása
KÖVESS MINKET:

TUDOMÁNY
Óriási áttörés: megvan az Alzheimer-kór ellen hatásos első gyógyszer
A lecanemab nem csodaszer, de bizonyíték arra, hogy a betegséget gyógyszeres úton is lehet kezelni.

Link másolása

Több évtizednyi kudarc után amerikai és japán tudósok áttörést értek el az Alzheimer-kór elleni gyógyszer fejlesztésében. A klinikai vizsgálatok megerősítették, hogy a lecanemab lassítja a leépülést azoknál, akik a betegség korai stádiumában szenvednek, írja a The Guardian.

„Ez az első gyógyszer, mely valódi kezelési lehetőséget biztosít az Alzheimer-betegek számára”

– mondta Bart De Strooper. A University College London (UCL) Demencia Kutatóintézetének vezetője szerint ugyan a készítmény „klinikai előnyei korlátozottnak tűnnek”, ám idővel ezek is javulni fognak.

A lecanemab valójában egy olyan antitestterápia, mely eltávolítja az agyban lerakódott béta-amiloid fehérjéket. Az még nem teljesen vilgos, hogy a béta-amiloidok felhalmozódása hogyan befolyásolja az Alzheimer-kórt, ám úgy tűnik, hogy az öröklött betegségben szenvedők esetében hozzájárulnak az agysejtek pusztulásával járó folyamatokhoz.

A lecanemabet fejlesztő amerikai Biogen és a japán Eisai szeptemberben jelentették be a közel 1800 beteg bevonásával végzett klinikai vizsgálat legfontosabb eredményeit. A teljes adatsort végül kedden tették közzé a New England of Journal of Medicine című orvosi szaklapban. Ezek alapján

a készítmény 18 hónap alatt 27 százalékkal csökkentette az Alzheimer-kórban szenvedők mentális képességeinek hanyatlását.

A lecanemab egyelőre szerény eredményeihez képest meglehetősen drága: évente 10 és 30 ezer font (4,7-14,1 millió millió forint) között mozog egyetlen páciens kezelése. Az orvosok szerint a készítmény nem csodaszer, de bizonyíték arra, hogy az Alzheimer-kór gyógyszeres kezelése nem lehetetlen feladat.

Az Alzheimer-kór felelős a világszerte élő 55 millió demens beteg kétharmadáért. Az Egyesült Királyságban ez a vezető halálok. A betegek a diagnózistól számított hét éven belül meghalnak. A kór kezdetben memóriazavarokkal jelentkezik, majd romlik a döntéshozatali képesség, idővel pedig az egyszerűbb feladatok végrehajtása is problémát okoz. Végül a betegek segítség nélkül már mozogni és enni is képtelenek lesznek.


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
Korábban ismeretlen anyagokat találtak egy Szomáliában földet ért meteoritban
Az egyik új ásványi anyagot egy közeli városról, a másikat egy amerikai tudósról nevezték el.

Link másolása

Korábban ismeretlen ásványokra bukkantak a tudósok egy Szomáliában talált meteoritban, írja a UNILAD. Az afrikai országban felfedezett 15 tonnás űrkőzet egyúttal a világ kilencedik legnagyobb meteoritjának számít.

Az egyik új ásványi anyagot elaliitnak nevezték a felfedezés közelében fekvő El Ali városa alapján. Ezzel szemben a másik anyag az elkinstantonit nevet kapta Lindy Elkins-Tanton után.

A tudós az Arizonai Állami Egyetem (ASU) Föld- és Űrkutatási Iskolájának professzora, akinek bolygómagelemekkel folytatott folyamatos munkája előtt szerettek volna tisztelegni.

Chris Herd, a meteorito vizsgáló Albertai Egyetem Föld- és Légkörtudományi Tanszékének professzora szerint amikor új ásványt találnak, az egyben addig nem ismert geológia és kémia nyomaira utal. Ettől igazán izgalmas az Afrikában talált meteorit.

Ugyan a tudósok tovább szeretnék vizsgálni a kőzetet, de ezt nehezíti, hogy időközben Kínába szállították, ahol értékesíteni szeretnék. A The Guardian szerint nem egyedi eset, hogy magánvevőt keresnek egy meteoritnak, a nemzetközi piacokon gyakran cserélnek gazdát űrkőzetek.


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
Jelentősen átalakíthatja az agyat a koronavírus
Több Covid-fertőzésen átesett páciens számolt be a fejfájásról, szédülésről, szorongásról és depresszióról.
Fotó: Pixabay.com - szmo.hu
2022. november 22.


Link másolása

Egy friss vizsgálat arra világít rá, hogy azoknak a pácienseknek az agyában, akik felépültek a Covid-19-ből, akár hat hónappal később is kimutathatóak rendellenességek – számolt be róla az IFLScience.

A Delhi Indiai Műszaki Intézet szakértői egy speciális MRI-vel vizsgálták a koronavírus által okozott agyi elváltozásokat.

A mostani vizsgálat során a szuszceptibilitás súlyozott képalkotás (SWI) módszerét alkalmazták, ami annyit jelent, hogy egyes anyagok, például a vér összetevői, a kalcium és a vas eltérő módon reagálnak a mágneses térnek való kitettségre. Az SWI különösen hatékony az agyi vérömlenyek, az érrendszeri rendellenességek és a daganatok detektálásában.

A szakértők jelentős rendellenességekre bukkantak a betegség túlélői körében.

Az amerikai járványügyi hivatal (CDC) úgy becsli, hogy ötből egy felnőtt fertőzött küzd tartós tünetekkel. Ilyen többek között az agyi köd, a fejfájás, a szédülés, a szorongás és a depresszió.

A tanulmányban 46 gyógyult személy adatait hasonlították össze 30 egészséges emberével.

Azok, akik hosszan lefolyó Coviddal küzdöttek, általában fáradtságról, alvászavarról, figyelmi problémákról és memóriazavarról számoltak be.

Az eredmények azt is kimutatták, hogy akik felépültek, náluk az elülső lebeny több fehérállományi régiójában is jelentős elváltozások alakultak ki. Emellett az agytörzsben is észleltek furcsaságokat, ami magyarázatot adhat tüneteikre.

A kutatók szeretnék a koronavírus agyra gyakorolt hatásait még hosszabb távon is vizsgálni.


Link másolása
KÖVESS MINKET: