Microgrid II - 人間の手の人工器官のための皮質信号

脳卒中、脊髄損傷、四肢損傷、および変性/閉じ込め症候群は、持続可能な神経補綴オプションの恩恵を受ける可能性のある状態の 1 つです。 研究者は、運動神経人工装具の信号として、ヒトの運動皮質と関連する皮質領域を脳の直接記録 (皮質電図または ECoG) で研究しました。 皮質内電極とEEGとの長期作業脳コンピューターインターフェースを使用して、局所電場を用いたヒトでのエキサイティングな研究を完了した皮質電図検査は、中間レベルの空間特異性を調査し、長期記録で耐久性がある可能性があります。 ECoG 信号は、正確な信号がよりよく理解されていれば、最終的に硬膜外またはさらに表面的に取得できます。 現在までに、研究者は、運動皮質からの ECoG 信号を使用して動きを解読し、手の動きを解読して指の動きを分離できるクリニック アレイ (解像度 1 cm) を使用して精度を高めることができることを実証しました。 これらの信号は、脳とコンピューターのインターフェイスに使用されており、人間の義手を制御するために使用できます。

皮質電図 (ECoG) は、皮質表面から直接脳信号を記録するものです。 てんかんの外科的治療を受けている患者では、これらの信号が利用可能であり、脳とコンピューターのインターフェイス (BCI) の一部として手の神経補綴物を駆動できる運動関連信号の豊富なソースであることが示されています。 臨床的に利用可能な 1 cm の解像度では、ECoG 記録 (70 ～ 100 Hz) の高周波特性を使用してさまざまなタイプの指の動きを分離できますが、より高い空間解像度 (3 mm) では、指の動きを解読する能力が向上し、より複雑になります。さまざまな物体をつかむなどの手の動き。 理想的な解決策は、ECoG ベースの BCI の実装を追求する知識限界のいくつかのギャップの 1 つであり、ECoG 信号の寿命に関する不確実性と、電気刺激による大脳皮質への直接フ​​ィードバックの人間の実装に関する不確実性があります。

特定の目的:

亜急性 (1 週間) の期間にわたる高解像度アレイにより、高解像度信号の適応と BCI の使用が可能になります。 解像度 3 mm の 8x8 アレイを感覚運動皮質上に配置します。 把握相乗効果が決定され、電極上にマッピングされて、各相乗効果の制御チャネルが決定されます。 複数の相乗効果の制御により、シミュレートされたロボットハンドが視覚的に手がかりとなるターゲット形状に移動します

1. 手の相乗効果は、最初の 3 つの相乗効果のそれぞれに対して少なくとも 1 つの独立した電極を使用して、3mm x 3mm (マイクロアレイ) に個別にマッピングされます。
2. マイクロアレイからの信号を使用して、参加者はロボットハンドを 50% の精度で 6 つのターゲット姿勢のいずれかに正しく移動します。