Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Virtuel neuroprotese: Gendannelse af berøringssans for amputerede

13. september 2023 opdateret af: Florida Atlantic University

Virtuel neuroprotese: Gendannelse af autonomi til mennesker, der lider af neurotraume

Det overordnede mål med dette projekt er at udvikle en virtuel neuroprotese, hvor en faksimile af et neuralt implantat eksternaliseres og anbringes i et velkontrolleret mikrofluidisk kammer, hvorved de iboende begrænsninger af meget invasive undersøgelser med neurale implantater mindskes. Amputerede personer med rask krop og overekstremiteter vil blive rekrutteret til at kontrollere en fingernem kunstig hånd og arm med elektromyogramsignaler, mens elektroencefalogramsignaler (EEG) måles samtidigt. Robotiske grebskraftmålinger vil biomimetisk blive omdannet til elektriske impulser svarende til dem, der findes i det perifere nervesystem for at katalysere in vitro nerveregeneration efter neurotrauma. De synergistiske bidrag fra dette multidisciplinære projekt vil føre til en transformativ forståelse af den symbiotiske interaktion af neural plasticitet i menneske-robotsystemer. I øjeblikket er der ingen systematisk forståelse af, hvordan taktile feedback-signaler kan bidrage til den neurale regenerering af afferente neurale veje for at genoprette somatosensation og forbedre motorisk funktion hos amputerede, der er udstyret med neuroprotetiske lemmer. At tackle dette problem vil være et væsentligt gennembrud for det vigtige område af neuroproteser.

Studieoversigt

Status

Afsluttet

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Over en eller flere dage vil neuroadfærdsprocesser blive undersøgt hos mennesker, der kontrollerer en robotarm og hånd for at udføre simple motoriske opgaver (f. transport af skrøbelige objekter), mens en virtuel perifer nerveregenereringsprotokol giver brugerne biologisk-realistiske, idiosynkratiske parametre til genoprettelse af haptisk fornemmelse (på dobbeltblind måde er de cellulære neurofysiologer, der karakteriserer neural regenerering med mikroskopi, uvidende om forsøgspersonernes navn og tilstand ; og forsøgspersonerne er uvidende om den haptiske feedback-parameter, der vil blive brugt i eksperimentet hver dag, som indtastes af neurofysiologen i en black-box-sektion af softwaren i tilfælde af mikroskopisk evaluering af nerveregenerering (tidlig del af projektet), eller som automatisk indlæses af systemet i tilfælde af impedimetriske realtidsmålinger (senere del af projektet)).

De vigtigste eksperimentelle faktorer er 'haptisk feedback' med tre modaliteter: fuld, delvis (afhængig af nerveregeneration) og null; og at udfordre menneskelig kontrolstrategi og stille krav om haptisk information, den 'transporterede objektvægt' (tung, middel og let).

Registreringsteknikker: Forsøgspersoners elektroencefalografi (EEG), elektromyografi (EMG) og adfærdspræstation.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Faktiske)

21

Fase

  • Ikke anvendelig

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiesteder

  • Forenede Stater
    • Florida
      • Boca Raton, Florida, Forenede Stater, 33431
        • Florida Atlantic University

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

18 år til 65 år (Voksen, Ældre voksen)

Tager imod sunde frivillige

Ja

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • Ingen neurologisk svækkelse af den taktile sansning.

Ekskluderingskriterier:

  • yngre end 18 eller ældre end 65

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

  • Primært formål: Grundvidenskab
  • Tildeling: N/A
  • Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
  • Maskning: Ingen (Åben etiket)

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Nervevækst under protesekontrol

Bestem de optimale betingelser, der fremmer sensorisk genoprettelse i lemmer-fraværende mennesker, med en adaptiv haptisk feedback-kontrollov, der efterligner oplevelsen af ​​neural plasticitet.

Indgrebet Sensorisk genopretning under protesekontrol vil blive brugt.
Adfærdsmæssigt: Sensorisk genopretning under protesekontrol
Mennesker, der bruger en robotarm/hånd-grænseflade, vil opleve forskellige berøringsfornemmelser over tid.

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Ydeevnemålinger for kunstigt håndgreb
Tidsramme: En uge
Procentdelen af, at grebne genstande med succes transporteres uden at glide eller falde, når de kontrolleres af amputerede ved hjælp af en kunstig hånd.
En uge

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Dorsal Root Ganglia Neurit Regeneration
Tidsramme: En uge
Længden af ​​neuritregenerering 1 uge efter axotomi vil blive kvantificeret. De dorsale rodganglier vil blive dyrket in vitro i et multikanal mikroelektrodearray. Den neurale kultur vil blive elektrisk stimuleret baseret på berøringsfornemmelserne fra den kunstige hånd, som bruges af amputerede. Fingerspidsberøringsfornemmelserne vil biomimetisk omdannes til impulser, der ligner aktionspotentialer for den elektriske stimulation. Længden af ​​neuritregenerering blev kvantificeret ved hjælp af NeuronJ til at sammenligne billeder i begyndelsen og slutpunkterne af undersøgelsen.
En uge

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Sponsor

Florida Atlantic University

Samarbejdspartnere

University of Utah
National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB)

Efterforskere

  • Ledende efterforsker: Erik Engeberg, Ph.D., Florida Atlantic University

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Faktiske)

15. oktober 2017

Primær færdiggørelse (Faktiske)

26. oktober 2021

Studieafslutning (Faktiske)

26. oktober 2021

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

13. juni 2018

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

26. juni 2018

Først opslået (Faktiske)

10. juli 2018

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

18. september 2023

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

13. september 2023

Sidst verificeret

1. september 2023

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Andre undersøgelses-id-numre

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)

Plan for individuelle deltagerdata (IPD)

Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?

JA

IPD-planbeskrivelse

Køn, etnicitet (hvis frivilligt afsløret) og arten af ​​fravær i overekstremiteterne (hvis relevant) registreres. Disse oplysninger rapporteres i tilsvarende tidsskrifts- og konferencepublikationer.

IPD-delingstidsramme

Inden for 1 år efter primær afslutning.

IPD-delingsadgangskriterier

Åben adgang.

IPD-deling Understøttende informationstype

  • STUDY_PROTOCOL
  • SAP

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ingen

Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .

Abonner