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Neuroprótesis virtual: restaurar el sentido del tacto a los amputados

13 de septiembre de 2023 actualizado por: Florida Atlantic University

Neuroprótesis Virtual: Restaurando la Autonomía de las Personas que Sufren Neurotrauma

El objetivo general de este proyecto es desarrollar una neuroprótesis virtual en la que se externalice un facsímil de un implante neural y se aloje en una cámara microfluídica bien controlada, eliminando así las limitaciones intrínsecas de los estudios altamente invasivos con implantes neurales. Se reclutarán sujetos sanos y amputados de extremidades superiores para controlar una mano y un brazo artificiales diestros con señales de electromiograma mientras se miden simultáneamente las señales de electroencefalograma (EEG). Las mediciones de la fuerza de agarre robótica se convertirán biomiméticamente en pulsos eléctricos similares a los que se encuentran en el sistema nervioso periférico para catalizar la regeneración nerviosa in vitro después de un neurotrauma. Las contribuciones sinérgicas de este proyecto multidisciplinario conducirán a una comprensión transformadora de la interacción simbiótica de la plasticidad neuronal dentro de los sistemas humanos-robóticos. Actualmente, no existe una comprensión sistemática de cómo las señales de retroalimentación táctil pueden contribuir a la regeneración neural de las vías neurales aferentes para restaurar la somatosensación y mejorar la función motora en amputados equipados con extremidades neuroprotésicas. Abordar este problema será un gran avance para el importante campo de las neuroprótesis.

Descripción general del estudio

Estado

Terminado

Condiciones

Descripción detallada

Durante uno o varios días, se examinarán los procesos neuroconductuales en personas que controlan un brazo y una mano robóticos para realizar tareas motoras simples (p. transporte de objetos frágiles), mientras que un protocolo virtual de regeneración de nervios periféricos proporciona a los usuarios parámetros idiosincrásicos biológicamente realistas para la restauración de la sensación háptica (de manera doble ciego, los neurofisiólogos celulares que caracterizan la regeneración neural con microscopía desconocen el nombre y la condición de los sujetos ; y los experimentadores con sujetos humanos desconocen el parámetro de retroalimentación háptica que se usará en el experimento cada día, el cual es ingresado por el neurofisiólogo en una sección de caja negra del software en el caso de la evaluación microscópica de la regeneración nerviosa (precoz). parte del proyecto), o que es ingresado automáticamente por el sistema en el caso de mediciones impedimétricas en tiempo real (parte posterior del proyecto)).

Los principales factores experimentales son la 'retroalimentación háptica', con tres modalidades: completa, parcial (dependiente de la regeneración nerviosa) y nula; y desafiar la estrategia de control humano e imponer la demanda de información háptica, el 'peso del objeto transportado' (pesado, mediano y liviano).

Técnicas de registro: electroencefalografía (EEG) de los sujetos, electromiografía (EMG) y rendimiento conductual.

Tipo de estudio

Intervencionista

Inscripción (Actual)

21

Fase

  • No aplica

Contactos y Ubicaciones

Esta sección proporciona los datos de contacto de quienes realizan el estudio e información sobre dónde se lleva a cabo este estudio.

Ubicaciones de estudio

    • Florida
      • Boca Raton, Florida, Estados Unidos, 33431
        • Florida Atlantic University

Criterios de participación

Los investigadores buscan personas que se ajusten a una determinada descripción, denominada criterio de elegibilidad. Algunos ejemplos de estos criterios son el estado de salud general de una persona o tratamientos previos.

Criterio de elegibilidad

Edades elegibles para estudiar

18 años a 65 años (Adulto, Adulto Mayor)

Acepta Voluntarios Saludables

Sí

Descripción

Criterios de inclusión:

  • Sin deterioro neurológico de la sensación táctil.

Criterio de exclusión:

  • Menor de 18 años o mayor de 65

Plan de estudios

Esta sección proporciona detalles del plan de estudio, incluido cómo está diseñado el estudio y qué mide el estudio.

¿Cómo está diseñado el estudio?

Detalles de diseño

  • Propósito principal: Ciencia básica
  • Asignación: N / A
  • Modelo Intervencionista: Asignación de un solo grupo
  • Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)

Armas e Intervenciones

Grupo de participantes/brazo
Intervención / Tratamiento
Experimental: Crecimiento nervioso durante el control de prótesis

Determinar las condiciones óptimas que promueven la restauración sensorial en personas sin extremidades, con una ley de control de retroalimentación háptica adaptativa que imita la experiencia de la plasticidad neural.

Se utilizará la intervención Restauración Sensorial Durante el Control de Prótesis.

Los sujetos humanos que utilizan una interfaz de brazo/mano robótica experimentarán sensaciones táctiles variables con el tiempo.

¿Qué mide el estudio?

Medidas de resultado primarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Métricas de rendimiento de agarre de mano artificial
Periodo de tiempo: 1 semana
El porcentaje de objetos agarrados que se transportan con éxito sin resbalones ni caídas cuando los controlan personas amputadas que utilizan una mano artificial.
1 semana

Medidas de resultado secundarias

Medida de resultado
Medida Descripción
Periodo de tiempo
Regeneración de neuritas de los ganglios de la raíz dorsal
Periodo de tiempo: 1 semana
Se cuantificará la duración de la regeneración de las neuritas 1 semana después de la axotomía. Los ganglios de la raíz dorsal se cultivarán in vitro en una matriz de microelectrodos multicanal. El cultivo neuronal se estimulará eléctricamente en función de las sensaciones táctiles de la mano artificial que utilizan los amputados. Las sensaciones táctiles de las yemas de los dedos se convertirán biomiméticamente en pulsos que se asemejan a potenciales de acción para la estimulación eléctrica. La duración de la regeneración de las neuritas se cuantificó utilizando NeuronJ para comparar imágenes al principio y al final del estudio.
1 semana

Colaboradores e Investigadores

Aquí es donde encontrará personas y organizaciones involucradas en este estudio.

Investigadores

  • Investigador principal: Erik Engeberg, Ph.D., Florida Atlantic University

Fechas de registro del estudio

Estas fechas rastrean el progreso del registro del estudio y los envíos de resultados resumidos a ClinicalTrials.gov. Los registros del estudio y los resultados informados son revisados ​​por la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) para asegurarse de que cumplan con los estándares de control de calidad específicos antes de publicarlos en el sitio web público.

Fechas importantes del estudio

Inicio del estudio (Actual)

15 de octubre de 2017

Finalización primaria (Actual)

26 de octubre de 2021

Finalización del estudio (Actual)

26 de octubre de 2021

Fechas de registro del estudio

Enviado por primera vez

13 de junio de 2018

Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad

26 de junio de 2018

Publicado por primera vez (Actual)

10 de julio de 2018

Actualizaciones de registros de estudio

Última actualización publicada (Actual)

18 de septiembre de 2023

Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad

13 de septiembre de 2023

Última verificación

1 de septiembre de 2023

Más información

Términos relacionados con este estudio

Otros números de identificación del estudio

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (Subvención/contrato del NIH de EE. UU.)

Plan de datos de participantes individuales (IPD)

¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?

SÍ

Descripción del plan IPD

Se registran el sexo, el origen étnico (si se revela voluntariamente) y la naturaleza de la ausencia de las extremidades superiores (si corresponde). Esta información se informa en las publicaciones correspondientes de revistas y conferencias.

Marco de tiempo para compartir IPD

Dentro de 1 año después de la finalización de la primaria.

Criterios de acceso compartido de IPD

Acceso abierto.

Tipo de información de apoyo para compartir IPD

  • PROTOCOLO DE ESTUDIO
  • SAVIA

Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio

Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.

No

Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.

No

Esta información se obtuvo directamente del sitio web clinicaltrials.gov sin cambios. Si tiene alguna solicitud para cambiar, eliminar o actualizar los detalles de su estudio, comuníquese con register@clinicaltrials.gov. Tan pronto como se implemente un cambio en clinicaltrials.gov, también se actualizará automáticamente en nuestro sitio web. .

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