Persoanele cu membre artificiale pot ajunge să -și simtă protetica ca parte a corpului lor – și într -un nou studiu, oamenii de știință au arătat că șoarecii de laborator pot experimenta și acest același tip de „întruchipare”. Cercetătorii spun că lucrarea ar putea informa proiectarea unor membre artificiale mai bune pentru oameni în viitor.
Prin această linie de cercetare, „aducem un set de instrumente pentru… Inginerie neuronală la șoareci [and could] Descoperiți noi modalități de a controla o proteză “, a spus autorul studiului principal Luc Estebanezun cercetător care studiază integrarea și plasticitatea senzorului-senzor la Universitatea Paris-Saclay.
Cu toții avem o hartă internă a corpurilor noastre care ne ajută să urmărim cum se mișcă, ce ating și cum interacționează cu mediul înconjurător. În mod ideal, atunci când cineva pierde un membre și câștigă o proteză, o încorporează în această hartă mentală, interiorizând -o ca parte a corpului lor. Acest sentiment de proprietate și control este obținut printr -un proces numit “întruchipare protetică.
Cu toate acestea, multe persoane care folosesc protetice întâmpină dificultăți cu întruchiparea. În plus, există unele Tulburări psihiatrice – ca schizofrenie și depresie severă – în care hărțile interne ale oamenilor devin neplăcute și își pierd sensul corpului lor, ceea ce poate contribui la lipsa de îngrijire pentru propriile corpuri și la un risc mai mare de accidente severe.
În noul studiu, publicat joi (5 iunie) în Jurnal Biologie PLOScercetătorii de la Université Paris-Saclay au dezvoltat un nou model pentru a studia întruchiparea membrelor folosind șoareci de laborator. Acest model ar putea permite cercetătorilor să studieze mai îndeaproape neuroștiința din spatele întruchipării și poate chiar să proiecteze protetice îmbunătățite pentru cei care au pierdut membrele.
Înrudite: „Puteți obține senzația că atingeți un alt om”: noul dispozitiv protetic detectează temperatura
Cele mai multe Studii de întruchipare protetică Prezintă subiecți umani și utilizați evaluări, cum ar fi chestionarele și scanările creierului. Dar această abordare limitează modul în care putem studia schimbări mai granulare care se desfășoară în creier în timpul întruchipată.
„Întreaga realizare este un fenomen multifacet, care cuprinde dimensiuni neuronale, comportamentale și fenomenologice”, a spus a spus Tamar Makinprofesor de neuroștiință cognitivă la Universitatea din Cambridge care nu a fost implicată în studiu. “Acesta din urmă – simțul subiectiv al proprietății corpului – este probabil cel mai critic și, de asemenea, cel mai inaccesibil la speciile nonverbale”, cum ar fi șoarecii, a spus Makin Live Science într -un e -mail.
Protezele au fost concepute pentru a răspunde mai întâi nevoilor imediate ale oamenilor, dar asta lasă „un punct orb în ceea ce privește neurotehnologiile la șoareci”, a spus Estebanez. „Toate instrumentele sunt acolo, dar robotica și testele de psihologie care au legătură cu ele nu au fost niciodată dezvoltate”.
Așadar, Estebanez și echipa sa au dorit să vadă dacă șoarecii de laborator ar prezenta comportamente similare oamenilor în ceea ce privește modul în care își reprezintă intern propriile corpuri. Acest lucru ar putea deschide ușa către studierea modului în care realizarea funcționează mai detaliat decât este posibil cu subiecții umani.
În acest scop, cercetătorii au angajat “Iluzie de cauciuc“Un cunoscut experiment de psihologie în care un braț este ascuns în spatele unei bariere și un braț de cauciuc este așezat în partea subiectului, unde îl pot vedea. Apoi, un experimentator rulează o perie atât pe brațul de cauciuc, cât și pe brațul real al subiectului în același timp. Acest lucru creează iluzia că subiectul se simte prin mâna de cauciuc-astfel încât atunci când experimentatorul ridică brusc o reacție, chiar și în mod sigur.
În studiul mouse -ului, cercetătorii au folosit o labă de cauciuc în loc de mână. Urmărind și cuantificând mișcările elevilor rozătoarelor, au descoperit că șoarecii au reacționat într -un mod similar cu oamenii Când laba de cauciuc a fost amenințată de abordarea rapidă a unui obiect asemănător săgeții. Pe scurt, șoarecii au căzut și pentru iluzie.
Interesant este că șoarecii nu au reacționat în același mod când laba de cauciuc a fost înlocuită cu un bloc simplu, replicând din nou ceea ce s -a văzut în Studii umane. Acest lucru indică faptul că șoarecii nu trebuie doar să vadă laba falsă – trebuie să arate și similar cu laba lor reală.
„Pentru a studia într -adevăr întruchiparea, trebuie să te uiți la șoareci într -un mod în care oamenii nu se uită la șoareci”, a argumentat Estebanez. „Dacă luați consecința deplină a studiului, sugerează că șoarecii au de fapt o reprezentare cognitivă foarte bogată a corpului lor, ceea ce este super interesant”.
Cercetarea sugerează, de asemenea, că șoarecii ar putea fi folosiți pentru a răspunde la întrebări biologice mai profunde despre ce părți ale creierului codifică efectiv întruchiparea. Astfel de studii ar putea ajuta pe cei cu protetică sau cu tulburări care afectează întruchiparea, spun cercetătorii.
Noul model este, de asemenea, unic prin faptul că va permite oamenilor de știință să stimuleze creierul de șoarece în moduri vizate și să schimbe și să se oprească celulele creierului specifice în moduri care nu pot fi efectuate la om. Aceștia preconizează că un astfel de model ar putea fi apoi utilizat pentru a proiecta mai multe interfețe creier-calculator-dispozitive care leagă activitatea electrică a creierului cu un dispozitiv extern-care ar putea îmbunătăți proiectele pentru neuroprostetice avansate.
Cu toate acestea, Makin rămâne sceptic cu privire la modul în care acest model poate fi utilizat de fapt în contextul cercetării neuroprostetice.
“Aș sfătui prudență în atragerea legăturilor către neuroprostetice”, a spus ea. “Membrul din acest studiu este pasiv, fără control voluntar sau buclă senzorimotorie. Cea mai mare parte a provocării în întruchiparea neuroprostetică rezultă din povara controlului, care este exact ceea ce acest model nu abordează.”
Estebanez a menționat că, într-un alt proiect, echipa a dezvoltat o proteză minusculă pentru șoarecii lor pe care o pot controla printr-o interfață creier-computer. „Acolo lucrurile devin interesante”, a spus el. „Am dori să sondezi nivelul de întruchipare pe care reușim să -l declanșăm prin controalele motorii și [this mini-prosthesis has now] Deveniți parte dintr -un set de instrumente pentru neuroenginerie la șoareci “.