Bevægelse og sansning for avancerede protesehænder

Det generelle design af undersøgelsen er opdelt i to dele: præ- og post-implantationsplanerne:

I løbet af de 30 dage før implantation vil deltageren blive bedt om at tage en lille computer med hjem med et Oculus Rift-headset og Leap Motion-håndtracker. Deltageren vil blive bedt om at bruge disse elementer fem (5) gange om ugen i 30 minutter pr. session og interagere med et vist virtual reality-miljø. I dette miljø vil deltageren bevæge deres intakte hånd, og Leap Motion vil vise håndbevægelserne i det virtuelle miljø, hvor de intakte håndbevægelser spejles mellem to hånds fax. Deltageren vil blive instrueret i at bevæge og strække både deres fantom og intakte hånd på en spejlvendt måde. Formålet med disse øvelser er at give deltageren mulighed for at vænne sig til virtual reality-opsætningen (udstyr og display) samt at give en spejlbokslignende effekt, hvor den virtuelle håndfax til deres fantomhånd er kortlagt til deres krop.

Anden fase af det generelle design fortsætter i 30-90 dage efter implantation. Vi skal udføre elektrofysiologiske optagelser fra et enkelt mikroelektrodearray implanteret i enten median-, radial- eller ulnarnerven. Neurale signaler (enkelt- og sammensatte aktionspotentialer) fremkaldt af forskellige bevægelser af fingre og tommelfinger vil blive optaget på det implanterede mikroelektrodearray. Ved at optage elektriske signaler fra nerverne håber efterforskerne at afkode fingerbevægelser i realtid ved hjælp af maskinlæringsalgoritmer. Deltagerne vil blive bedt om at udføre opgaver i et kontrolleret virtuelt miljø under træningsfasen. Det virtuelle miljø, som omfatter virtuelle arme og hænder, vil blive præsenteret for deltageren via Oculus rift, et par virtual reality-briller. Opgaven vil kræve registrering af armes position i rummet, hvilket vil blive udført ved hjælp af Vicon motion capture-systemet, der vil bruge infrarøde reflekterende markører, der er fastgjort til deltagerens arme. Efterforskerne vil også bruge et markørløst motion capture-system, Leap Motion, til at spore de specifikke bevægelser af den intakte hånd. Efter træningen sigter efterforskerne efter at udføre realtidsafkodning af fingerbevægelser i virtual reality-miljøer.