Denne Research in Action-artikkelen ble gitt til LiveScience i samarbeid med National Science Foundation.
Hvert år får mer enn 50 000 amerikanere diagnosen Parkinsons sykdom, en degenerativ forstyrrelse som angriper sentralnervesystemet og forårsaker skjelvinger, stivhet, langsom bevegelse og tap av balanse. Det kan imidlertid være vanskelig å oppdage det, spesielt i tidlige stadier. For å oppdage og studere nevrodegenerative sykdommer som Parkinson har forskere bygget et system som registrerer signaler fra håndmusklene under håndskrift.
Motoriske nevroner overfører elektriske signaler til musklene for å få dem til å trekke seg sammen. Elektromyografi (EMG) er en prosess som registrerer og grafer slik elektrisk aktivitet for å gi informasjon om tilstanden til individets muskler og nervecellene som kontrollerer dem. I det nye deteksjonssystemet fester en testperson EMG-overflateelektroder til hånden og bærer en hanske for å holde elektrodene på plass. Motivet skriver deretter på et nettbrett, og gjentar enkle, stereotype håndbevegelser som involverer to grunnleggende motoriske komponenter: å holde en penn fast ved fingrene og bevege hånden og fingrene for å produsere skrevet tekst. Resultatene blir samlet fra både nettbrettet og overflate-EMG-elektrodene.
Et analytisk program genererer resultatet av muskelaktivitet under dette kontrollerte settet med bevegelser og finner essensielle forskjeller i skriving og skriveatferd hos pasienter med Parkinsons sykdom og eldre sunne kontrollpersoner. Dermed vil en kliniker være i stand til å oppdage og studere nevrodegenerative sykdommer som Parkinson.
Systemutviklerne inkluderte National Science Foundation-finansierte ingeniører hos Norconnect, Inc., ledet av Norconnect sjefforsker Michael Linderman.
Mark Latash, professor i kinesiologi ved Penn State University som ikke er en del av forskningsgruppen, sa at prosjektet ser ut til å være en lovende tilnærming for å hjelpe leger med å identifisere biomarkører for tidlig Parkinsons sykdom.
Hans-Leo Teulings, administrerende direktør i NeuroScript, LLC i Temple, Az., En internasjonalt anerkjent vitenskapsmann og forfatter av en industristandard håndskriftanalyseenhet kalt MovAlyzeR, sa metoden for EMG-analyse utviklet av Linderman vil gjøre håndskriftparadigmet til en verdifull modell og et objekt for vitenskapelig forskning som ligner reflekser. Teulings deltok ikke i denne forskningen, men fulgte dens fremgang tett i flere år.
Fremvoksende biomedisinsk utstyr skaffer og behandler store datamengder, sa Boris Murmann, førsteamanuensis ved Institutt for elektroteknikk ved Stanford University. Samtidig må de vanligvis operere fra et batteri. Derfor har design og optimalisering for lavt energiforbruk blitt et hovedtema i disse applikasjonene og industrien som helhet. Linderman ga studentene en mulighet til å drive forskning på dette viktige området, sa Murmann.
Linderman samarbeidet med mange amerikanske universiteter og en videregående skole, Ogdensburg Free Academy i Ogdensburg, N.Y. Pilotprosjektet og medisinske studier ble gjennomført ved Claxton-Hepburn Medical Center, Ogdensburg, N.Y. og Dartmouth-Hitchcock Medical Center, Lebanon, N.H.
Les videre: Anerkjennelse av håndskrift fra elektromyografi
Redaktørens merknad: Eventuelle meninger, funn og konklusjoner eller anbefalinger uttrykt i dette materialet er forfatterens synspunkter og gjenspeiler ikke nødvendigvis synspunktene fra National Science Foundation. Se Forskning i Handlingsarkiv.
