Movimento e sensazione per mani protesiche avanzate

Il disegno generale dello studio è suddiviso in due parti: il programma pre e post impianto:

Durante i 30 giorni prima dell'impianto, al partecipante verrà chiesto di portare a casa un piccolo computer con un visore Oculus Rift e un tracker manuale Leap Motion. Al partecipante verrà chiesto di utilizzare questi elementi cinque (5) volte a settimana per 30 minuti a sessione e di interagire con un ambiente di realtà virtuale visualizzato. In questo ambiente il partecipante muoverà la mano intatta e il Leap Motion mostrerà i movimenti della mano nell'ambiente virtuale con i movimenti della mano intatti che vengono rispecchiati tra due facsimili della mano. Al partecipante verrà chiesto di muovere e allungare sia la mano fantasma che quella intatta in modo speculare. Lo scopo di questi esercizi è consentire al partecipante di abituarsi alla configurazione della realtà virtuale (attrezzatura e display), oltre a fornire un effetto simile a una scatola a specchio in cui il facsimile della mano virtuale per la mano fantasma è mappato sul proprio corpo.

La seconda fase del disegno generale continua per 30-90 giorni dopo l'impianto. Eseguiremo registrazioni elettrofisiologiche da un singolo array di microelettrodi impiantato nel nervo mediano, radiale o ulnare. Segnali neurali (potenziali d'azione singoli e composti) evocati da movimenti variegati delle dita e del pollice saranno registrati sull'array di microelettrodi impiantati. Registrando i segnali elettrici dai nervi, i ricercatori sperano di decodificare i movimenti delle dita in tempo reale utilizzando algoritmi di apprendimento automatico. Ai partecipanti verrà chiesto di completare le attività in un ambiente virtuale controllato durante la fase di formazione. L'ambiente virtuale, che include braccia e mani virtuali, sarà presentato al partecipante tramite l'Oculus rift, un paio di occhiali per la realtà virtuale. L'attività richiederà la registrazione della posizione delle braccia nello spazio che sarà realizzata utilizzando il sistema di cattura del movimento Vicon che utilizzerà marcatori riflettenti a infrarossi attaccati alle braccia del partecipante. Gli investigatori utilizzeranno anche un sistema di motion capture senza marker, Leap Motion, per tracciare i movimenti specifici della mano intatta. Dopo la formazione, gli investigatori mirano a eseguire la decodifica in tempo reale dei movimenti delle dita negli ambienti di realtà virtuale.