Biokybernetika Hranice lidskosti

1
BiokybernetikaHranice lidskosti
http//www.cyber.reading.ac.uk

• Jan Cabrnoch, Olga Hájková, Jaroslava Štefánková

2
Cím vás dnes budeme nudit

• Úvod proc jsme si zvolili práve toto téma
  a o cem to celé bude
• Operná a pohybová soustava
• Transplantace orgánu cástecné a úplné
  náhrady
• Nervová soustava - možnosti a zamyšlení
• Záver co prinese budoucnost nám nebo našim
  detem? Stane se mechanické vylepšování
  cloveka standardem?

3
Proc práve biokybernetika?

• Bionika- biokybernetika - biorobotika
• Dynamicky se rozvíjející veda
• Téma filosofických diskusí
• Nebezpecí nového druhu sociální stratifikace

4
Náhrady nohou

• Snadnejší než náhrady nohou
• Témer 'dokonalé' náhrady
• Díky možnosti pripojení k existující kostre mohou
  být tyto náhrady težší možnost použití
  klasických akumulátoru k napájení

http//www.abc.net.au/southeastsa/stories/s1126942
.htm
5
Náhrady rukou

• Moderní náhrady lze ovládat pomocí napojení na
  existující nervové dráhy, nebo pomocí ovládacího
  cipu implantovaného prímo do mozku

shl.stanford.edu3455/TenThings/493
6
Problémy náhrad

• Hlavním problémem jsou energetické zdroje
• Nevyhovující parametry 'umelých svalu' nutno
  rešit servomotory nebo hydraulikou

http//frontweb.vuse.vanderbilt.edu/vuse_web/facst
aff/GoldfarbSpotlight.htm
7
Vývoj do budoucna

• Energetické problémy zacínají ustupovat do pozadí
  nástup nové generace materiálu
• US Army vydala behem dvou let nekolik miliard
  dolaru k výzkumu fukcních náhrad rukou.
• Stejne tak si 'vypujcila' odborníky z jiných
  projektu Zvlášte cenným prínosem byly
  zkušenosti týmu zabývajících se výzkumem
  exoskeletu
• Behem nekolika let by se mely projevit výsledky
  tohoto výzkumu

8
Možnosti

• Pokud vyrešíme problém s energií, pak je již jen
  otázkou nekolika hodin nad kreslícím prknem, než
  vznikne 'superruka' dosahující až desetinásobku
  lidské síly. A to pri zachování velké cásti
  tlakové a teplotní citlivosti.
• Nechali byste si pri takové vyhlídce vymenit tu
  vlastní?

9
Umelé srdce

• Náhrada z Titanu a plastu
• Externí napájení
• Abiocor v klinických testech
• Již bez externího napájení
• Plne nahrazuje orgán
• Pacient s implantátem Abiocor žil 17 mesícu
• Zemrel na opotrebení membrány

• Zdroj Reuters

10
Plicní náhrada

• Nová plne funkcní náhrada
• Ovládaná a napájená srdcem
• Klinické testy dokonceny
• 2007 první pacienti s plicní náhradou

Zdroj www.avicenna.cz
11
Umelý žaludek

• První umelý žaludek
• Dokonale napodobuje chemické procesy behem
  trávení
• Cástecne simuluje fyzikální procesy rozmelnení
  potravy, stahy, zvracení
• Lze jej krmit bežnou stravou
• Zatím nelze pro transplantaci využít

• Zdrojmamashealth.com

12
Kochleární implantát

• Bionické náhrady sluchu patrí k
  nejpropracovanejším a nejužívanejším
• Kochleární implantát nahrazuje sluchový orgán a
  napojuje se prímo na sluchový nerv
• zvuk digitální signály vysílací cívka
  implantát el. Impulzy sluchový nerv - mozek
• Hi-fi kochleání implantát témer dokonalá
  náhrada sluchu 2008-2009

• Zdroj www.ckid.cz/kochimp.asp

13
Ocní implantáty umelé oci

• Pokud není poškozen ocní nerv implantát je
  umísten na sítnici
• Obraz snímá CCD kamera
• Náhrada nemocné sítnice mikrocip napájený
  miniaturními fotoclánky
• Pokud je poškozen ocní nerv kortikální
  implantáty
• Stimulují prímo centra zraku v mozku
• metoda je v experimentálním stádiu

• www.visusoptik.cz/img/mereni/oko.gif

14
Dialýza ledviny a játra

• Externí dialýza ledvin
• První prístroj již roku 1940
• Zatím není možnost plnohodnotné náhrady
• Externí dialýza jater
• 1999 Chicago první prístroj, který dokázal
  nahradit cinnost jater
• 2006 poprvé použit v CR

Zdroj www.bbraun.cz
15
A další

• Slinivka voperovaný inzulínový dávkovac
• Krev ve forme kapslí rozpustných ve vode
  syntéza z cervených krvinek cloveka (prípadne
  jiného savce)
• Streva zatím jsou k dispozici pouze polofunkcní
  náhrady

Zdroj commons.wikimedia.org
16
Kde je hranice pokroku?
17
Parkinsonova nemoc

• Jedná se o degradaci nervových bunek
  produkujících dopamin.
• Dopamin je neurotransmiter, který je potreba
  k prenosu impulsu pro pohyb.
• Lidé postižení touto chorobou tudíž mají velké
  problémy s pohybem.
• Nemoc je doposud nevylécitelná.
• V devadesátých letech se vedci a doktori snažili
  prijít na zpusob jak lidem implantovat nervové
  bunky produkující dopamin.

18
Nervové bunky

• V roce 1988 se uskutecnila první transplantace
  plodových nervových bunek produkujících dopamin.
• Zjistilo se, že tyto bunky by mohli pomoci
  v lécbe Parkinsonovy choroby.
• V roce 1995 zacal první experiment. 20 lidem byly
  implantovány tyto nervové bunky. U 85 pacientu
  se ukázalo, že implantované nervové bunky plní
  svoji roli a produkují dopamin.
• Avšak u cásti pacientu bunky produkovali více
  dopaminu než pacienti potrebovali.

19
Mozkové implantáty

• Vedci se snaží zdokonalit zpusoby ovládání
  stroju myšlenkami
• Implantovaný cip je nadeje pro všechny postižené
  lidi
• Slibuje také obrovské možnosti do budoucna
  (nebaví vás psát na klávesnici?)

20
Jaký bude clovek v budoucnosti?

• silný?
• rychlý?
• s dokonalou pametí?
• neznicitelný?

• krásný?
• víceúcelový?
• prakticky nesmrtelný?
• schopný sebekontroly?

21
Budeme ješte lidmi pokud...

• budeme mít kontrolu nad emocemi?
• budeme schopni ovládat pochody v našem tele?
• 80 ci více procent našeho tela bude nahrazeno?
•  

22
Zamyšlení

• Predstavte si, že vedle vás stojí robot s lidským
  vedomím, jak byste se k nemu chovali?
• Nebo umelá bytost v podobe cloveka, která z
  techto dvou možností by pro vás byla
  prijatelnejší?

23
Dekujeme za vaši pozornost

• Doufáme, že jsme vám dali téma, nad kterým mužete
  chvíli hloubat a že o nem budete diskutovat dál i
  s dalšími lidmi.

Pokud vás toto téma zaujalo a máte další dotazy,
rádi vás privítáme na pokracování naší diskuze v
posterové sekci.
24
Zdroje

• Fetal Brain Cell Transplants Benefit Some
  Parkinson's Patients, University of Colorado at
  Denver and Health Sciences Center, Brezen 2001
• http//www.newswise.com/articles/view/?idCELLTX.C
  LM
• On The Brain, The Harvard Mahoney Neuroscience
  Institute http//neurosurgery.mgh.harvard.edu/Func
  tional/oisacson.htm, 1994
• Wikipedia, The free encyclopedia
  http//wikipedia.org
• Medistyl Spol. s.r.o. http//medistyl.cz, Brezen
  2007
• Kochlear, webík s vypnutým zvukem, Ladislav
  Kratochvíl http//www.kochlear.cz/, Brezen 2007
• Vanderbilt school of engineering
  http//frontweb.vuse.vanderbilt.edu
• Michael Shanks Brief history of the artificial
  Arm http//shl.standford.edu, Brezen 2007