Gibt es eine Karte der einzelnen motorischen Axone in den Gliedmaßen?

Bis jetzt kann ich nur eine Karte von Nervenfasern finden, aber nicht unbedingt die einzelnen Neuronen-Axone.

Hier ist zum Beispiel eine Karte der Nerven in Arm und Hand. http://www.innerbody.com/anatomy/nervous/arm-hand

Vielleicht, irgendwie; Können Sie erklären, warum Sie diese Informationen wünschen oder nach welcher Art von Karte Sie suchen?
Nerven sind etwas variabel (das Bild auf Ihrem Link zeigt eine idealisierte Version). Axone sind noch variabler als Nerven. Bedenken Sie, dass Nerven aus dem ZNS zu Muskeln wachsen, die sich aus einem völlig anderen Keimblatt entwickeln. Die eigentlichen Axone, die einzelne Muskelpartien erreichen, bleiben überhaupt nicht erhalten.
@BryanKrause Ja. Ich versuche, mehr darüber zu erfahren, wie biologische Neuronen direkt mit Computern verbunden werden können, anstatt indirekt über EEG. Wenn das möglich wäre, könnte ich definitiv sehen, dass die vollen motorischen und sensorischen Fähigkeiten in bionischen Armen implementiert werden.

Antworten (1)

Nein, es ist nicht möglich, Axone in dieser Größenordnung zwischen Individuen abzubilden.

Sie erwähnen eine mögliche Verwendung zur Steuerung bionischer Waffen. Es gibt eine Reihe von Problemen mit diesem Ansatz.

  1. Wie @kmm sagt, gibt es auf der feinen Ebene eine Menge Variationen.
  2. Ich denke, Sie erkennen nicht, wie viele Axone es gibt, selbst wenn sie zu einem bestimmten Muskel gehen; Während jede Muskelfaser nur von einem Axon Input erhält, gibt es Tausende von Fasern in einem einzelnen Muskel.
  3. Die EEG-basierten Ansätze zur prothetischen Kontrolle sind am relevantesten, wenn es ein Problem mit der Wirbelsäulenfunktion gibt, beispielsweise verursacht durch eine Verletzung. In diesem Fall besteht keine Verbindung zwischen den Motoneuronen und dem Gehirn.
  4. Axone bauen sich oft ab, wenn ihre Ziele beschädigt werden. Geht beispielsweise bei einem Unfall eine Hand verloren, verkümmern die Neuronen, die in die Handmuskeln projizieren.
  5. Wenn die Axone selbst vorhanden sind, gibt es bereits Prothesen, die auf der Grundlage von Muskelkontraktionen in bestehenden Muskeln arbeiten. Es dauert einige Zeit, Benutzer in der Verwendung dieser Geräte zu schulen, aber die meisten Bewegungen, die Sie ausführen, umfassen alle Arten von Muskeln, von denen Sie vielleicht nicht wissen, dass sie beteiligt sind, und es ist durchaus möglich, dass die Plastizität des Gehirns Muskeln in z. B. der Schulter die Kontrolle ermöglicht eine bionische Hand nach einer Amputation.

Wenn aus irgendeinem Grund die von mir angesprochenen Probleme nicht zutreffen, gibt es eine andere Alternative: Mapping. Sie müssen nicht wissen, von welchen Axonen Sie Informationen erhalten möchten, Sie müssen nur in der Lage sein, ihre Aktivität aufzuzeichnen (die Sie sowieso benötigen, um die Prothese zu bedienen). Zeichnen Sie die Aktivität auf, während der Patient beispielsweise versucht, seinen Finger zu bewegen: Jetzt kennen Sie das Signal, das Sie in eine Fingerbewegung umwandeln sollten. Die technische Herausforderung besteht also darin, dieses Signal von allen anderen Signalen aller anderen Axone im selben Nerv zu isolieren. Diese Herausforderung ist verwandt mit der Herausforderung, ein Signal im EEG zu isolieren, wenn auch nicht genau gleich.

Mit der Diffusions-Tensor-Bildgebung sind sie der Kartierung von Fasern ziemlich nahe, zumindest im Gehirn.
@AliceD Quelle? DTI ist Welten davon entfernt, einzelne Axone zu kartieren, es sei denn, ein massiver neuer technologischer Sprung ist meiner Aufmerksamkeit völlig entgangen. Es wäre sicherlich möglich, DTI zu verwenden, um die statistische Konnektivität verschiedener Gehirnregionen abzubilden, aber das entspricht nicht dem, was das OP vorschlägt. Die DTI-Auflösung liegt in der Größenordnung von mm, Axone können näher an 1 Mikrometer liegen.
aha erwischt. +1 und danke, dass du das für mich geklärt hast. Vielleicht hilft Ihnen das Hinzufügen Ihrer Quellen dabei, mehr positive Stimmen zu erhalten.
@AliceD Ja, ich werde versuchen, nach Möglichkeit einige aufzuspüren. Möglicherweise von Interesse für Sie. Ich habe einige Nachforschungen zu DTI-Methoden angestellt und es scheint, dass es einige neuere Arbeiten gibt, die die Auflösung auf 100 um und darunter bringen, aber diese sind mit hochfesten 7T+-Scannern, die nur für Nagetiere ausgelegt sind.
Gibt es eine Karte der einzelnen motorischen Axone in den Gliedmaßen?
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