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Dispositifs d'assistance contrôlés par BCI non invasifs

27 avril 2026 mis à jour par: Jose del R. Millan, University of Texas at Austin

Interfaces cerveau-ordinateur non invasives pour le contrôle des dispositifs d'assistance

Une interface cerveau-ordinateur (BCI) décode les intentions comportementales ou les états mentaux des utilisateurs directement à partir de leur activité cérébrale, permettant ainsi le fonctionnement des appareils sans nécessiter aucune action motrice manifeste. Une modalité majeure pour le contrôle BCI est basée sur l'imagerie motrice (IM), qui est la répétition mentale de la kinesthésie d'un mouvement sans l'exécuter réellement. Les BCI basés sur MI traduisent les intentions du moteur en commandes de contrôle pour les appareils externes. Un défi majeur dans ces BCI est de différencier les schémas MI correspondant aux mouvements fins de la main du même membre des enregistrements EEG non invasifs à faible résolution spatiale puisque les sources corticales responsables de ces mouvements se chevauchent. Dans cette étude, les chercheurs émettent l'hypothèse que la stimulation électrique neuromusculaire (NMES) appliquée en fonction de l'activation volontaire du cortex moteur primaire par l'IM peut aider à différencier les schémas d'activité associés à différents mouvements de la main du même membre en recrutant de manière cohérente les voies neuronales distinctes associées avec chacun des mouvements dans une configuration BCI en boucle fermée. On s'attend à ce que cela soit associé à des modifications neuroplastiques aux niveaux cortical ou corticospinal.

Aperçu de l'étude

Statut

Recrutement

Les conditions

Intervention / Traitement

Type d'étude

Interventionnel

Inscription (Estimé)

100

Phase

  • N'est pas applicable

Contacts et emplacements

Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.

Coordonnées de l'étude

Sauvegarde des contacts de l'étude

Lieux d'étude

  • États-Unis
    • Texas
      • Austin, Texas, États-Unis, 78712
        • Recrutement
        • The University of Texas at Austin
        • Contact:
        • Contact:

Critères de participation

Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.

Critère d'éligibilité

Âges éligibles pour étudier

18 ans à 80 ans (Adulte, Adulte plus âgé)

Accepte les volontaires sains

Oui

La description

Critère d'intégration:

  • Participants valides :
  • bonne santé générale
  • vision normale ou corrigée
  • aucun antécédent de maladie neurologique/psychiatrique
  • capacité à lire et à comprendre l'anglais (le personnel de recherche ne parle pas espagnol)
  • Sujets en situation de handicap moteur
  • déficits moteurs dus à : un accident vasculaire cérébral unilatéral et bilatéral / une lésion de la moelle épinière / des maladies du motoneurone (c.-à-d. sclérose latérale amyotrophique, ataxie spino-cérébelleuse, sclérose en plaques) / maladies musculaires (ex. myopathie) / douleurs traumatiques ou neurologiques / troubles du mouvement (c.-à-d. paralysie cérébrale) / orthopédie / traumatisme crânien / tumeurs cérébrales
  • vision normale ou corrigée
  • capacité à lire et à comprendre l'anglais (le personnel de recherche ne parle pas espagnol)
  • capacité à fournir un consentement éclairé

Critère d'exclusion:

  • Sujets en situation de handicap moteur
  • courtes durées d'attention ou déficits cognitifs qui empêchent de rester concentré pendant toute la session expérimentale
  • médicaments lourds affectant le système nerveux central (y compris la vigilance)
  • maladie grave concomitante (par exemple, troubles métaboliques)
  • Tous les participants
  • facteurs gênant l'acquisition EEG/EMG et la délivrance de FES/tdCS/tACS (par exemple, infection cutanée, plaies, dermatite, implants métalliques sous les électrodes)
  • critères identifiés dans les consignes de sécurité pour l'IRM et la TMS, en particulier les implants métalliques

Plan d'étude

Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.

Comment l'étude est-elle conçue ?

Détails de conception

  • Objectif principal: Science basique
  • Répartition: Randomisé
  • Modèle interventionnel: Affectation factorielle
  • Masquage: Aucun (étiquette ouverte)

Armes et Interventions

Groupe de participants / Bras
Intervention / Traitement
Expérimental: TESS BCI - Tâche MI standard
La stimulation électrique transcutanée de la colonne vertébrale (TESS) est appliquée pendant 20 minutes avant les séances de formation BCI. Après TESS, la formation BCI est effectuée avec un retour visuel subordonné à l'imagerie motrice détectée par un BCI en boucle fermée.
Dispositif: Commentaires visuels
L'électroencéphalographie (EEG) - enregistrée sur des sujets alors qu'ils effectuent des tâches d'imagerie motrice (IM) - est classée en temps réel à l'aide d'un décodeur BCI spécifique au sujet. La probabilité de classification de sortie du décodeur est accumulée à l'aide d'un lissage exponentiel et traduite en retour visuel continu au moyen d'une barre - sur un écran d'ordinateur - qui se déplace vers la droite ou vers la gauche en réponse à la classification de l'une ou l'autre tâche MI.
Dispositif: TESS
La stimulation électrique transcutanée de la colonne vertébrale (TESS) est appliquée sur le segment spinal C5-C6 pendant 20 minutes à 30 Hz avec une fréquence porteuse de 5 kHz.
Comparateur actif: Visual BCI - Tâche MI standard
L'entraînement BCI conventionnel est effectué avec un retour visuel subordonné à l'imagination des mouvements de la main droite par rapport à la main gauche détectés par un BCI en boucle fermée.
Dispositif: Commentaires visuels
L'électroencéphalographie (EEG) - enregistrée sur des sujets alors qu'ils effectuent des tâches d'imagerie motrice (IM) - est classée en temps réel à l'aide d'un décodeur BCI spécifique au sujet. La probabilité de classification de sortie du décodeur est accumulée à l'aide d'un lissage exponentiel et traduite en retour visuel continu au moyen d'une barre - sur un écran d'ordinateur - qui se déplace vers la droite ou vers la gauche en réponse à la classification de l'une ou l'autre tâche MI.
Expérimental: NMES BCI - Tâche MI difficile
La formation BCI est effectuée avec NMES au lieu du retour visuel. Le NMES est délivré sur les fléchisseurs/extenseurs du contingent de l'avant-bras à l'imagination de la flexion du poignet et des doigts de la même main par rapport à l'extension détectée par un BCI en boucle fermée.
Dispositif: Commentaires sur le NMES
Les signaux d'électroencéphalographie (EEG) seront enregistrés à partir de sujets alors qu'ils effectuent des tâches indiquées pour plier/étendre leur main non dominante. Les signaux seront traités et classés en temps réel à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique pour déclencher une stimulation électrique sur les fléchisseurs/extenseurs du bras ciblé en fonction de la détection d'un modèle EEG de flexion/extension spécifique au sujet.
Comparateur actif: Visual BCI - Tâche MI difficile
L'entraînement BCI conventionnel est effectué avec un retour visuel subordonné à l'imagination de la flexion du poignet et des doigts de la même main par rapport à l'extension détectée par un BCI en boucle fermée.
Dispositif: Commentaires visuels
L'électroencéphalographie (EEG) - enregistrée sur des sujets alors qu'ils effectuent des tâches d'imagerie motrice (IM) - est classée en temps réel à l'aide d'un décodeur BCI spécifique au sujet. La probabilité de classification de sortie du décodeur est accumulée à l'aide d'un lissage exponentiel et traduite en retour visuel continu au moyen d'une barre - sur un écran d'ordinateur - qui se déplace vers la droite ou vers la gauche en réponse à la classification de l'une ou l'autre tâche MI.

Que mesure l'étude ?

Principaux critères de jugement

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Modification des performances de livraison des commandes BCI
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et jusqu'à une semaine après toutes les séances

La précision de l'exécution des commandes reflète le niveau de contrôle du sujet lors de l'utilisation du BCI. Il mesure le pourcentage d'essais dans lesquels le classificateur spécifique au sujet utilisé pour différencier les différents mouvements imaginés pourrait accumuler suffisamment de preuves pour étayer la présence de modèles EEG spécifiquement associés au mouvement imaginé dans ces essais.

Le score est de 0 à 100, et plus la valeur est élevée, meilleur est le résultat.
immédiatement après chaque séance d'intervention et jusqu'à une semaine après toutes les séances
Changement dans la focalité et la force de la modulation SMR
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et jusqu'à une semaine après toutes les séances

La focalité de la modulation du rythme sensorimoteur est évaluée à partir de l'EEG en utilisant la désynchorination liée à l'événement (ERD) et la synchronisation (ERS) sur la zone motrice.

Mesure continue, plus c'est élevé, mieux c'est
immédiatement après chaque séance d'intervention et jusqu'à une semaine après toutes les séances

Mesures de résultats secondaires

Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Stabilité des fonctionnalités d’imagerie motrice
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Les caractéristiques correspondant aux différentes tâches d'imagerie motrice deviennent plus stables à la fin de l'intervention.
immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Séparabilité des fonctionnalités d'imagerie motrice
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Les caractéristiques correspondant aux différentes tâches d'imagerie motrice deviennent plus séparables après l'intervention.
immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Modifications de l'amplitude du potentiel évoqué par le moteur
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Mesure continue, plus c'est élevé, mieux c'est
immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Modifications de la connectivité fonctionnelle de l'électroencéphalographie
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Mesure continue, plus les changements sont importants, mieux c'est
immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Changement de focalité de l'activation de l'IRMf pour différents mouvements imaginés
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Les groupes d'activation significative au cours de l'IM de différents mouvements seraient plus focaux dans la région associée de l'aire motrice Mesure continue, plus il y en a, mieux c'est.
immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances
Activations IRMf plus discriminables pour différents mouvements imaginés
Délai: immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances

L'activation associée à différentes tâches MI serait plus discriminable des signaux BOLD.

Mesure continue, plus il y en a, mieux c'est.
immédiatement après chaque séance d'intervention et un jour après toutes les séances

Collaborateurs et enquêteurs

C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.

Parrainer

University of Texas at Austin

Les enquêteurs

  • Chercheur principal: Jose del R. Millan, PhD, The University of Texas at Austin

Dates d'enregistrement des études

Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.

Dates principales de l'étude

Début de l'étude (Réel)

16 juin 2021

Achèvement primaire (Estimé)

30 décembre 2028

Achèvement de l'étude (Estimé)

30 décembre 2028

Dates d'inscription aux études

Première soumission

20 décembre 2021

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

20 décembre 2021

Première publication (Réel)

10 janvier 2022

Mises à jour des dossiers d'étude

Dernière mise à jour publiée (Réel)

1 mai 2026

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

27 avril 2026

Dernière vérification

1 avril 2026

Plus d'information

Termes liés à cette étude

Mots clés

Termes MeSH pertinents supplémentaires

Autres numéros d'identification d'étude

  • 2020030073

Plan pour les données individuelles des participants (IPD)

Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?

OUI

Délai de partage IPD

Toutes les données seront mises à disposition à la date de publication en ligne

Critères d'accès au partage IPD

Les données seront placées sur des serveurs publics pour que tout chercheur intéressé puisse y accéder

Type d'informations de prise en charge du partage d'IPD

  • PROTOCOLE D'ÉTUDE

Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude

Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine

Non

Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine

Oui

produit fabriqué et exporté des États-Unis.

Non

Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .

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