Lidé s umělými končetinami mohou v rámci svého těla cítit jejich protetiku – a v nové studii vědci ukázali, že laboratorní myši mohou také zažít stejný typ „ztělesnění“. Vědci tvrdí, že práce by mohla v budoucnu informovat o návrhu lepších umělých končetin.
Prostřednictvím této linie výzkumu: „Přinášíme sadu nástrojů pro… nervové inženýrství u myší (a můžeme) objevit nové způsoby, jak ovládat protézu,“ řekl autor starší studie Luc EstebanzVýzkumník, který studuje integraci a plasticitu senzorimotoru na Université Paris-Saclay.
Všichni máme vnitřní mapu našich těl, která nám pomáhá sledovat, jak se pohybují, čeho se dotýkají a jak interagují s prostředím. V ideálním případě, když někdo ztratí končetinu a získá protetiku, začleňují ji do této mentální mapy a internalizují ji jako součást jejich těla. Tento pocit vlastnictví a kontroly je získán procesem nazvaným “Protetické ztělesnění“
Mnoho lidí, kteří používají protetiku, se však s potížemi setkává s provedením. Navíc tam jsou některé Psychiatrické poruchy – například schizofrenie a těžká deprese – ve kterém vnitřní mapy lidí rostou nejasné a ztratí smysl pro jejich těla, což může přispět k nedostatku péče o jejich vlastní těla a vyššímu riziku závažných nehod.
V nové studii, zveřejněno ve čtvrtek (5. června) v časopise Biologie PLOSVědci z Université Paris-Saclay vyvinuli nový model pro studium provedení končetin pomocí laboratorních myší. Tento model by mohl vědcům umožnit podrobněji studovat neurovědu za ztělesněním a možná dokonce navrhnout zvýšenou protetiku pro ty, kteří ztratili končetiny.
Související: „Můžete získat pocit, že se dotýkáte jiného člověka“: Nové protetické zařízení detekuje teplotu
Většina studie protetického ztělesnění Uveďte lidské subjekty a používají hodnocení, jako jsou dotazníky a skenování mozku. Tento přístup však omezuje, jak můžeme studovat podrobnější změny, které se během ztělesnění rozvíjejí v mozku.
„Ztělesnění je mnohostranný jev, který zahrnuje nervové, behaviorální a fenomenologické rozměry,“ řekl Tamar se stále více stáváProfesor kognitivní neurovědy na University of Cambridge, který se do studie nezúčastnil. „Ten – subjektivní smysl pro vlastnictví těla – je pravděpodobně nejkritičtější a také nejnepřístupnější u neverbálních druhů,“ jako jsou myši, Makin řekl v e -mailu Live Science.
Protetika byla navržena tak, aby nejprve uspokojila okamžité potřeby lidí, ale to ponechává „slepé místo týkající se neurotechnologií u myší,“ řekl Estebanez. „Jsou tam všechny nástroje, ale robotika a psychologické testy, které s nimi souvisejí, se nikdy nebyly vyvinuty.“
Takže Estebanez a jeho tým chtěli zjistit, zda by laboratorní myši vykazovaly podobné chování jako lidé, pokud jde o to, jak interně reprezentují svá vlastní těla. To by mohlo otevřít dveře ke studiu toho, jak ztělesnění funguje podrobněji, než je možné u lidských subjektů.
Za tímto účelem vědci použili „Iluze gumové ruky„Známý experiment psychologie, ve kterém je jedna paže ukrytá za bariérou a gumová rameno je umístěna na straně subjektu, kde to vidí. Pak experimentátor najednou spustí štětec nad gumovou paží a skutečnou paži, a to i při iluzi, i když se věří, že se věří, že je to věrohodná, že je nejvíce předmětem. Úplně bezpečné.
Ve studii myši vědci místo ruky použili gumovou tlapku. Sledováním a kvantifikací pohybů žáka hlodavců zjistili, že myši reagovaly v a Podobný způsob, jak Když gumová tlapka byla ohrožena rychlým přístupem objektu podobného šipce. Stručně řečeno, myši padly také pro iluzi.
Zajímavé je, že myši nereagovaly stejným způsobem, když byla gumová tlapka nahrazena jednoduchým blokem, opět replikovala to, co bylo vidět v studie na lidech. To naznačuje, že myši nemusí jen vidět falešnou tlapku – musí také vypadat podobně jako jejich skutečná tlapka.
„Chcete -li skutečně prostudovat ztělesnění, musíte se na myši podívat tak, jak se lidé na myši nedívají,“ argumentoval Estebanez. „Pokud vezmete úplný důsledek studie, naznačuje to, že myši mají ve skutečnosti velmi bohaté kognitivní reprezentaci jejich těla, což je super vzrušující.“
Výzkum také naznačuje, že myši by mohly být použity k zodpovězení hlubších biologických otázek o tom, které části mozku skutečně kódují ztělesnění. Takové studie by mohly pomoci těm s protetikou nebo s poruchami, které ovlivňují ztělesnění, tvrdí vědci.
Nový model je také jedinečný v tom, že umožní vědcům stimulovat mozek myši cíleným způsobem a přepínat specifické mozkové buňky zapíná a vypínat způsoby, které nelze pro lidi provádět u lidí. Představují si, že takový model by pak mohl být použit k navrhování lepších rozhraní mozkového počítače-zařízení, která propojují elektrickou aktivitu mozku s externím zařízením-což by mohlo zlepšit návrhy pro pokročilé neuroprostetiky.
Makin však zůstává skeptický vůči tomu, jak lze tento model skutečně použít v souvislosti s neuroprostetickým výzkumem.
„Doporučil bych opatrnost při kreslení odkazů na neuroprostetiku,“ řekla. „Končetina v této studii je pasivní, bez dobrovolné kontroly nebo senzorimotorické smyčky. Většina výzvy v neuroprostetickém ztělesnění vyplývá z zátěže kontroly, což je přesně to, co tento model neřeší.“
Estebanez poznamenal, že v jiném projektu tým vyvinul pro své myši malou protézu, kterou mohou ovládat prostřednictvím rozhraní mozkového počítače. „To je místo, kde se věci stávají zajímavými,“ řekl. „Chtěli bychom sondovat úroveň ztělesnění, které se nám podaří spustit prostřednictvím motorových ovládacích prvků, a (tato mini-protekce má nyní) se stane součástí sady nástrojů pro neurongineering u myší.“
Psychologie kvíz: Co víte o nejslavnějších experimentech psychologie?
