非侵襲的なBCI制御の補助器具
支援機器制御のための非侵襲的ブレインコンピュータインターフェース
調査の概要
状態
状態
条件
条件
介入・治療
介入・治療
研究の種類
研究の種類
入学 (推定)
入学
段階
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
研究連絡先
- 名前:José del R. Millán, PhD
- 電話番号:512-232-8111
- メール:jose.millan@austin.utexas.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Hussein Alawieh
- 電話番号:512-373-0535
- メール:hussein@utexas.edu
研究場所
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Texas
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Austin、Texas、アメリカ、78712
- 募集
- The University of Texas at Austin
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コンタクト:
- José del R. Millán, PhD
- 電話番号:512-232-8111
- メール:jose.millan@austin.utexas.edu
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コンタクト:
- Hussein Alawieh
- 電話番号:5123730535
- メール:hussein@utexas.edu
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参加基準
適格基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 健常者:
- 良好な健康状態
- 正常または矯正視力
- 神経疾患/精神疾患の病歴がない
- 英語の読解力(研究員はスペイン語を話せません)
- 運動障害のある被験者
- 運動障害: 片側性および両側性脳卒中 / 脊髄損傷 / 運動ニューロン疾患 (すなわち 筋萎縮性側索硬化症、脊髄小脳失調症、多発性硬化症)/筋肉疾患(例: ミオパシー) / 外傷性または神経学的な痛み / 運動障害 (すなわち 脳性麻痺) / 整形外科 / 外傷性脳損傷 / 脳腫瘍
- 正常または矯正視力
- 英語の読解力(研究員はスペイン語を話せません)
- インフォームドコンセントを提供する能力
除外基準:
- 運動障害のある被験者
- 短い注意持続時間または認知障害により、実験セッション全体で集中力を維持できない
- 中枢神経系に影響を及ぼす重度の投薬(警戒を含む)
- 付随する深刻な病気(例:代謝障害)
- 参加者全員
- EEG/EMG 取得と FES/tdCS/tACS 配信を妨げる要因 (例: 皮膚感染、傷、皮膚炎、電極下の金属インプラント)
- MRI および TMS、特に金属製インプラントの安全ガイドラインで特定されている基準
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:階乗代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
アーム数
武器と介入
参加者グループ / アーム参加者グループ / アーム |
介入・治療介入・治療 |
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実験的:TESS BCI - 標準 MI タスク
経皮的電気脊髄刺激 (TESS) は、BCI トレーニング セッションの前に 20 分間適用されます。
TESS に続いて、閉ループ BCI によって検出された運動イメージに応じた視覚フィードバックを使用して BCI トレーニングが実行されます。
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被験者が手掛かり運動イメージ (MI) タスクを実行する際に記録される脳波検査 (EEG) は、被験者固有の BCI デコーダーを使用してリアルタイムで分類されます。
デコーダの出力分類確率は、指数平滑法を使用して累積され、一方または他方の MI タスクの分類に応じて右または左に移動するコンピューター画面上のバーによって、連続的な視覚フィードバックに変換されます。
経皮的電気脊髄刺激 (TESS) は、C5 ~ C6 脊髄部分に 30Hz、搬送周波数 5kHz で 20 分間適用されます。
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アクティブコンパレータ:Visual BCI - 標準 MI タスク
従来の BCI トレーニングは、閉ループ BCI によって検出された右手と左手の動きの想像力に応じた視覚的なフィードバックを使用して実行されます。
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被験者が手掛かり運動イメージ (MI) タスクを実行する際に記録される脳波検査 (EEG) は、被験者固有の BCI デコーダーを使用してリアルタイムで分類されます。
デコーダの出力分類確率は、指数平滑法を使用して累積され、一方または他方の MI タスクの分類に応じて右または左に移動するコンピューター画面上のバーによって、連続的な視覚フィードバックに変換されます。
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実験的:NMES BCI - 困難な MI タスク
BCI トレーニングは、視覚的なフィードバックの代わりに NMES を使用して実行されます。
NMES は、閉ループ BCI によって検出される、同じ手の手首と指の屈曲と伸展の想像に応じて、前腕の屈筋/伸筋に送達されます。
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被験者が利き手ではない手を曲げたり伸ばしたりするための手がかりタスクを実行すると、被験者から脳波(EEG)信号が記録されます。
信号は機械学習アルゴリズムを使用してリアルタイムで処理および分類され、被験者固有の屈曲/伸展EEGパターンの検出を条件として、対象の腕の屈筋/伸筋に電気刺激をトリガーします。
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アクティブコンパレータ:ビジュアル BCI - 難しい MI タスク
従来のBCIトレーニングは、閉ループBCIによって検出される、同じ手の手首と指の屈曲と伸展の想像力に応じた視覚的なフィードバックを使用して実行されます。
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被験者が手掛かり運動イメージ (MI) タスクを実行する際に記録される脳波検査 (EEG) は、被験者固有の BCI デコーダーを使用してリアルタイムで分類されます。
デコーダの出力分類確率は、指数平滑法を使用して累積され、一方または他方の MI タスクの分類に応じて右または左に移動するコンピューター画面上のバーによって、連続的な視覚フィードバックに変換されます。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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BCIコマンド配信パフォーマンスの変化
時間枠:各介入セッションの直後、およびすべてのセッションの最大 1 週間後
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コマンド配信の精度は、BCI 使用時の対象者の制御レベルを反映します。 これは、さまざまな想像上の動きを区別するために使用される被験者固有の分類器が、それらの試験における想像上の動きに特に関連する脳波パターンの存在を裏付ける十分な証拠を蓄積できた試験の割合を測定します。 スコアは 0 ~ 100 で、値が高いほど良い結果が得られます。 |
各介入セッションの直後、およびすべてのセッションの最大 1 週間後
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SMR変調の焦点と強度の変化
時間枠:各介入セッションの直後、およびすべてのセッションの最大 1 週間後
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感覚運動リズム変調の局所性は、運動野にわたる事象関連脱同期 (ERD) と同期 (ERS) を使用して EEG から評価されます。 継続的な測定、高いほど良い |
各介入セッションの直後、およびすべてのセッションの最大 1 週間後
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二次結果の測定
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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モーターイメージ機能の安定性
時間枠:各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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さまざまな運動イメージ課題に対応する特徴は、介入の終了時にはより安定します。
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各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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モーターイメージ機能の分離可能性
時間枠:各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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介入後は、さまざまな運動イメージ課題に対応する特徴がより分離可能になります。
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各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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運動誘発電位振幅の変化
時間枠:各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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継続的な測定、高いほど良い
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各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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脳波機能接続の変化
時間枠:各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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継続的な測定、変化が大きいほど良い
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各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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さまざまな想像上の動きに対する fMRI 活性化の焦点の変化
時間枠:各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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さまざまな運動の MI 中の重要な活性化のクラスターは、運動野の関連領域に集中します。継続的な測定は、多ければ多いほど良いです。
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各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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さまざまな想像上の動きに対するより識別可能な fMRI 活性化
時間枠:各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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さまざまな MI タスクに関連付けられたアクティブ化は、BOLD 信号とより区別しやすくなります。 継続的な測定は多ければ多いほど良いです。 |
各介入セッションの直後とすべてのセッションの 1 日後
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協力者と研究者
捜査官
捜査官
- 主任研究者:Jose del R. Millan, PhD、The University of Texas at Austin
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
研究開始
一次修了 (推定)
一次修了
研究の完了 (推定)
研究の完了
試験登録日
最初に提出
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
最初の投稿
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
投稿された最後の更新
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
その他の研究ID番号
- 2020030073
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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