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:

Ajánljuk
Címlapról ajánljuk

Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Eddig ismeretlen, vérfagyasztó kinézetű cápára bukkantak
A képek alapján a kutatók is eltérő véleményen vannak arról, milyen cápafaj látható a képen.

Link másolása

Egy ausztrál horgász egy eddig sosem látott cápafaj példányára bukkanhatott. A nagy szemű, és rendkívül ijesztő, kiálló fehér szájú, illetve fogú cápát élettelenül húzták ki a tengerből az ausztrál partoknál – írja az Independent.

A sydney-i horgász, Trapman Bermagui értetlenül áll a fogás előtt. A fotó nagy port kavart az interneten és tömegek próbálták megállapítani, milyen fajtájú cápa lehet a képen.

Dean Grubbs, a Floridai Állami Egyetem Parti és Tengeri Laboratóriumának kutatási igazgatóhelyettese is megvizsgálta a képeket, aki szerint az állat latin neve Centroscymnus owstoni.

Grubbs elmondása szerint a mélytengeri kutatásai során elég sok ilyen állattal találkozott már a Mexikói-öbölben és a Bahamákon. Mint írta, általában 740 és 1160 méter közötti mélységben találhatók meg ezek az állatok a mostani, 650 méter mélységről érkező bejelentésekkel szemben.

A kutató szerint a hal az alvócápák családjába tartozik, ugyanabba a családba, mint a grönlandi cápa – ennél azonban sokkal kisebb.

Christopher Lowe, a Kaliforniai Állami Egyetem professzora viszont cáfolja a floridai kollégájának véleményét, szerinte inkább egy Búvárcápa (Kitefin shark) van a képen, amely az Ausztrália melletti vizekben ismert. Azt sem zárta ki, hogy a Dalatias lata, vagy egy másik, ismeretlen fajta látható a képen, mivel folyamatosan fedeznek fel újabb és újabb mélytengeri cápákat, amelyek igencsak hasonlítanak egymásra.

A Dalatias lata egyébként a mély vizeket kedveli, a tengerfenék közelében, akár 1800 méteres mélységben is megtalálhatók az Atlanti-, az Indiai- és a Csendes-óceánban.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
Először sikerült farkast klónozni, egy kutya hordta ki a kölyköt
85 embrió közül egyedül egy kölyök látott napvilágot, amely egy elpusztult farkas génjeit hordozza.
Fotó: Pexels/Pixabay (illusztráció) - szmo.hu
2022. szeptember 28.


Link másolása

Megszületett a világ első klónozott sarkvidéki farkasa, amelyet egy beagle fajtájú kutya hordott ki - írja a LiveScience, ahol a kisfarkasról készült fotók is megtekinthetők.

A kínai Sinogene Biotechnology Company egy videóban mutatta be a világnak a Maya nevű klónozott nőstény farkaskölyköt. A videó 100 nappal Maya születése után jelent meg, a kölyök június 10-én jött világra egy pekingi laboratóriumban.

A Sinogene általában elpusztult háziállatok, például macskák, kutyák és lovak klónozására specializálódott magánügyfelek számára. A vállalatnál azonban most a veszélyeztetett fajok megőrzésével terveznek foglalkozni.

Mayát egy sarkvidéki farkastól gyűjtött DNS segítségével klónozták, amely fogságban halt meg Harbin Polarlandban, egy északkelet-kínai vadasparkban. Az eredeti Maya Kanadában született, majd 2006-ban Kínába szállították, és idős kora miatt pusztult el még 2021 elején.

Maya klónozása két év fáradozás és erőfeszítés után sikeresen befejeződött - mondta Mi Jidong, a Sinogene vezérigazgatója a cég sajtótájékoztatóján.

A kutatók eredetileg 137 sarkvidéki farkasembriót hoztak létre úgy, hogy az eredeti Maya bőrsejtjeit kutyából származó éretlen petesejtekkel fuzionálták a szomatikus sejtmag transzfer (SCNT) néven ismert eljárás segítségével. Az embriók közül 85-öt sikeresen átültettek hét beagle-be. Az átültetett embriók közül csak egy fejlődött ki teljesen a vemhesség alatt.

A kutatók azért beagle-t alkalmaztak, mert nem volt elegendő nőstény farkas. Szerencsére a kutyák elegendő DNS-en osztoznak a farkasokkal ahhoz, hogy a hibrid vemhesség létrjöhessen.

Maya jelenleg béranyjával él egy laboratóriumban a kelet-kínai Hszücsouban, ám a farkaskölyköt végül a Harbin Sarkvidékre szállítják, hogy más sarkvidéki farkasokkal éljen együtt. A park őrei azonban úgy vélik, hogy elszigetelt nevelése miatt lassan kell bemutatni a falka többi tagjának.

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
A herpesz vírus az előrehaladott rákot is legyűrheti egy új kutatás szerint
Volt olyan páciens, akinek a rékbetegsége teljesen eltűnt, míg másoknál a daganatok kezdtek zsugorodni.

Link másolása

Az orovosok által használt új gyógyszer alapja a legyengített herpeszvírus egy fajtája volt, a herpes simplex, melyet úgy módosítottak, hogy elpusztítsa a daganatokat. Az emberken végzett kísérleteket követően a szakértők szerint bár nagyobb és hosszab tesztekre lesz szükség, azt már most leszűrték, hogy az injekció formájában beadott új gyógyszer több előrehaladott állapotban lévő rákos beteg esetében mentőövet jelenthet.

A kísérletben részt vevő 39 éves Krzysztof Wojkowskinál 2017-ben diagnosztizáltak nyálmirigyrákot. Az orvosai akkor azt mondták neki, hogy nem tudnak már mit tenni, mivel ritka és rosszindulatú daganatról van szó. A rövid ideig, öt héten keresztül, kéthetente beadott vírusinjekciót követően azonban teljesen felépült a féri, aki immár két éve tünetmentes.

A brit kutatók elmondták, a kezelésük során közvetlenül a daganatba adják az injekciót, ami így kétféleképpen támadja meg a rákot: a vírus behatol a rákos sejtekbe, amit szétrobbant, közben pedig aktiválja az immunrendszert.

Mintegy 40 beteget vetettek alá a kezelésnek a vizsgálat részeként, akik közül néhányan csak az RP2 nevű vírusinjekciót, míg mások egyéb rákgyógyszert – nivolumabot – is kaptak a vírus mellé.

A Párizsban rendezett orvosi konferencián bemutatott eredmények igen biztatónak mondhatók:

  • kilenc, csak RP2-t kapó beteg közül három, köztük Krzysztof daganata is csökkent,
  • a kombinált kezelésben részesült 30 alanyból hét szintén javulást mutatott,
  • míg a mellékhatások, mint például a fáradtság többnyire elenyésző volt.

Kevin Harrington professzor, a kutatás vezetője a BBC-nek elmondta, hogy a megfigyelt kezelési reakciók "igazán lenyűgözőek" voltak számos előrehaladott rák esetében, mint a nyelőcsőrák vagy a szemrák egy ritka típusa.

A kutatás azért is úttörőnek számít, mert

„a korai stádiumú klinikai vizsgálatok során ritkán látni ilyen jó válaszarányt, mivel elsődleges célja a vizsgálatoknak a kezelés biztonságának tesztelése, amit olyan előrehaladott daganatos betegek bevonásával tesznek, akiknél a jelenlegi kezelések már nem működnek”

– tette hozzá Harrington.

Nem ez az első eset, hogy a tudósok vírust használnak a rák elleni küzdelemben. Az NHS (Országos Egészségügyi Szolgálat) néhány éve jóváhagyta a szintén genetikailag módosított herpesz vírusból készített T-Vec nevű szert, ami az előrehaladott bőrrák kezelésében nyújt segítséget.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
Így még soha nem láthattuk a Neptunuszt – új képeket készített a James Webb űrteleszkóp a Naprendszer legtávolabbi bolygójáról
A legutóbbi részletes képeket még a Voyager-2 készítette a Neptunuszról 1989-ben. Most teljesen új arcát mutatta meg a bolygó.

Link másolása

Új fényben és rendkívüli részletességgel mutatta meg a Neptunuszt és halvány gyűrűit a James Webb űrteleszkóp - számolt be róla a Guardian.

Mint írták, 

legutóbb 1989-ben készült hasonló részletességű kép Naprendszerünk legtávolabbi bolygójának gyűrűiről,

amikor az amerikai űrkutatási hivatal (NASA) Voyager-2 űrszondája néhány órán át a jégóriás közelében tartózkodott.

A Hubble űrteleszkóp által készített képeken a Neptunusz a légkörében található metán miatt mélykék színben játszik. Ezzel szemben

a James Webb elsődleges képalkotója, a NIRCam infravörös szűrőjén át a bolygó szürkésfehér színben tündököl, jeges felhők is láthatók a felszínén.

Mark McCaughrean, az Európai Űrügynökség (ESA) illetékese elmondta, hogy a Neptunusz gyűrűi sokkal jobban visszaverik az infravörös sugárzást, így jobban kirajzolódnak a képeken.

A NASA közleménye szerint a képen "érdekes fényesség" látható a Neptunusz teteje körül.

A bolygó dőlésszöge és Nap körüli 164 éves keringési ideje miatt a csillagászoknak még nem sikerült alaposan megvizsgálni annak északi pólusát.

A James Webbnek a Neptunusz tizennégy ismert holdjából hetet sikerült lencsevégre kapnia, köztük a legnagyobbat, a Tritont. A Plútó törpebolygónál is nagyobb Triton a képeken fényesebb a Neptunusznál, mivel jég borítja, amely visszaveri a fényt.

Ez a hold szokatlan módon fordított pályán kering a bolygó körül, ezért a csillagászok szerint

a Triton a Naprendszer szélén található Kuiper-öv része lehetett, amely végül a Neptunusz gravitációs vonzásába került.

Az Európai Űrügynökséggel közösen indított teleszkópot az 1990-es évek közepe óta fejlesztik, végül decemberben juttatták fel az űrbe.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk