BrainGate2: 四肢麻痺者のための皮質内神経インターフェース システムの実現可能性研究 (BrainGate2)
2024年2月26日 更新者：Leigh R. Hochberg, MD, PhD.
この研究の目的は、予備的なデバイスの安全性に関する情報を取得し、四肢マヒ者がコンピューターのカーソルやその他の補助デバイスを自分の思考で制御できるという原理 (実現可能性) の証明を実証することです。
調査の概要
詳細な説明
BrainGate2 研究開発プロジェクトの目標は、重度の発話障害を含む麻痺のある人々が、通常は手や発話に頼る多くの能力を回復できるようにする医療機器の主要な方法と機能を特定することです。
研究の種類
介入
入学 (推定)
22
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究連絡先
- 名前：Leigh R Hochberg, M.D., Ph.D.
- 電話番号：617-724-9247
- メール：clinicaltrials@braingate.org
研究場所
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California
-
Sacramento、California、アメリカ、95817
- 募集
- University of California, Davis
-
コンタクト：
- David M Brandman, MD, PhD
- 電話番号：916-703-5010
- メール：braingate@ucdavis.edu
-
主任研究者：
- David M Brandman, MD, PhD
-
Stanford、California、アメリカ、94305
- 募集
- Stanford University School of Medicine
-
コンタクト：
- Jaimie Henderson, M.D.
- 電話番号：650-723-5574
- メール：henderj@stanford.edu
-
主任研究者：
- Jaimie Henderson, M.D.
-
-
Georgia
-
Atlanta、Georgia、アメリカ、30322
- 募集
- Emory University School of Medicine
-
コンタクト：
- Yvan Bamps, Ph.D.
- 電話番号：404-778-7673
- メール：braingate@emory.edu
-
主任研究者：
- Nicholas Au Yong, M.D., Ph.D.
-
-
Massachusetts
-
Boston、Massachusetts、アメリカ、02114
- 募集
- Massachusetts General Hospital
-
コンタクト：
- Leigh R Hochberg, MD, PhD
- 電話番号：617-742-9247
- メール：lhochberg@mgh.harvard.edu
-
主任研究者：
- Leigh R Hochberg, M.D., Ph.D.
-
副調査官：
- Sydney S Cash, M.D., Ph.D.
-
副調査官：
- Ziv Williams, M.D., Ph.D.
-
-
Rhode Island
-
Providence、Rhode Island、アメリカ、02908
- 募集
- Providence VA Medical Center
-
コンタクト：
- Stephen Mernoff, M.D.
- メール：stephen.mernoff@va.gov
-
主任研究者：
- Stephen Mernoff, M.D.
-
副調査官：
- Leigh R Hochberg, M.D., Ph.D.
-
-
参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
18年～80年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
いいえ
説明
包含基準:
- 脊髄損傷、脳幹脳卒中、筋ジストロフィー、筋萎縮性側索硬化症またはその他の運動ニューロン障害の臨床診断
- 完全または不完全な四肢麻痺（四肢麻痺）
- 研究サイトから車で 3 時間以内に住んでいる必要があります
- （追加の包含基準があります）
除外基準:
- 通常の矯正レンズを使用してもコンピューターのモニターを長時間見ることが困難な視覚障害
- 慢性の経口または静脈内ステロイドまたは免疫抑制療法
- -研究に参加する能力に深刻な影響を与える可能性のあるその他の深刻な疾患または障害
- （追加の除外基準があります）
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
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：他の
- 割り当て：なし
- 介入モデル：単一グループの割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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他の：ブレインゲート
BrainGate ニューラル インターフェース システム
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最大 4 個の 4x4 mm BrainGate2 センサーが運動関連皮質 (皮質の発話関連領域を含む) に配置され、1 つまたは 2 つの経皮的台座に接続されます。
神経記録は、1 年以上にわたって少なくとも毎週行われます。
他の名前：
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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
結果測定 |
時間枠 |
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この研究の主要なエンドポイントは、BrainGate2 ニューラル インターフェース システムの安全性を判断することです。
時間枠：1年間の移植後評価期間
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1年間の移植後評価期間
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二次結果の測定
結果測定 |
時間枠 |
|---|---|
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BrainGate2 の実現可能性を調査し、適切なニューラル デコーディング アルゴリズム、サンプル サイズ、測定指標、成功基準、エンドポイントなど、より大規模な臨床研究のパラメーターを確立する。
時間枠：研究のコース
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研究のコース
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
協力者
捜査官
- 主任研究者：Leigh R Hochberg, M.D., Ph.D.、Massachusetts General Hospital
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- Hochberg LR, Serruya MD, Friehs GM, Mukand JA, Saleh M, Caplan AH, Branner A, Chen D, Penn RD, Donoghue JP. Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia. Nature. 2006 Jul 13;442(7099):164-71. doi: 10.1038/nature04970.
- Donoghue JP, Nurmikko A, Black M, Hochberg LR. Assistive technology and robotic control using motor cortex ensemble-based neural interface systems in humans with tetraplegia. J Physiol. 2007 Mar 15;579(Pt 3):603-11. doi: 10.1113/jphysiol.2006.127209. Epub 2007 Feb 1.
- Homer ML, Perge JA, Black MJ, Harrison MT, Cash SS, Hochberg LR. Adaptive offset correction for intracortical brain-computer interfaces. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2014 Mar;22(2):239-48. doi: 10.1109/TNSRE.2013.2287768.
- Perge JA, Zhang S, Malik WQ, Homer ML, Cash S, Friehs G, Eskandar EN, Donoghue JP, Hochberg LR. Reliability of directional information in unsorted spikes and local field potentials recorded in human motor cortex. J Neural Eng. 2014 Aug;11(4):046007. doi: 10.1088/1741-2560/11/4/046007. Epub 2014 Jun 12.
- Masse NY, Jarosiewicz B, Simeral JD, Bacher D, Stavisky SD, Cash SS, Oakley EM, Berhanu E, Eskandar E, Friehs G, Hochberg LR, Donoghue JP. Non-causal spike filtering improves decoding of movement intention for intracortical BCIs. J Neurosci Methods. 2014 Oct 30;236:58-67. doi: 10.1016/j.jneumeth.2014.08.004. Epub 2014 Aug 13.
- Malik WQ, Hochberg LR, Donoghue JP, Brown EN. Modulation depth estimation and variable selection in state-space models for neural interfaces. IEEE Trans Biomed Eng. 2015 Feb;62(2):570-81. doi: 10.1109/TBME.2014.2360393. Epub 2014 Sep 26.
- Pandarinath C, Gilja V, Blabe CH, Nuyujukian P, Sarma AA, Sorice BL, Eskandar EN, Hochberg LR, Henderson JM, Shenoy KV. Neural population dynamics in human motor cortex during movements in people with ALS. Elife. 2015 Jun 23;4:e07436. doi: 10.7554/eLife.07436.
- Pandarinath C, O'Shea DJ, Collins J, Jozefowicz R, Stavisky SD, Kao JC, Trautmann EM, Kaufman MT, Ryu SI, Hochberg LR, Henderson JM, Shenoy KV, Abbott LF, Sussillo D. Inferring single-trial neural population dynamics using sequential auto-encoders. Nat Methods. 2018 Oct;15(10):805-815. doi: 10.1038/s41592-018-0109-9. Epub 2018 Sep 17.
- Willett FR, Murphy BA, Young DR, Memberg WD, Blabe CH, Pandarinath C, Franco B, Saab J, Walter BL, Sweet JA, Miller JP, Henderson JM, Shenoy KV, Simeral JD, Jarosiewicz B, Hochberg LR, Kirsch RF, Ajiboye AB. A Comparison of Intention Estimation Methods for Decoder Calibration in Intracortical Brain-Computer Interfaces. IEEE Trans Biomed Eng. 2018 Sep;65(9):2066-2078. doi: 10.1109/TBME.2017.2783358. Epub 2017 Dec 14.
- Brandman DM, Burkhart MC, Kelemen J, Franco B, Harrison MT, Hochberg LR. Robust Closed-Loop Control of a Cursor in a Person with Tetraplegia using Gaussian Process Regression. Neural Comput. 2018 Nov;30(11):2986-3008. doi: 10.1162/neco_a_01129. Epub 2018 Sep 14.
- Vargas-Irwin CE, Feldman JM, King B, Simeral JD, Sorice BL, Oakley EM, Cash SS, Eskandar EN, Friehs GM, Hochberg LR, Donoghue JP. Watch, Imagine, Attempt: Motor Cortex Single-Unit Activity Reveals Context-Dependent Movement Encoding in Humans With Tetraplegia. Front Hum Neurosci. 2018 Nov 15;12:450. doi: 10.3389/fnhum.2018.00450. eCollection 2018.
- Willett FR, Avansino DT, Hochberg LR, Henderson JM, Shenoy KV. High-performance brain-to-text communication via handwriting. Nature. 2021 May;593(7858):249-254. doi: 10.1038/s41586-021-03506-2. Epub 2021 May 12.
- Deo DR, Rezaii P, Hochberg LR, M Okamura A, Shenoy KV, Henderson JM. Effects of Peripheral Haptic Feedback on Intracortical Brain-Computer Interface Control and Associated Sensory Responses in Motor Cortex. IEEE Trans Haptics. 2021 Oct-Dec;14(4):762-775. doi: 10.1109/TOH.2021.3072615. Epub 2021 Dec 17.
- Simeral JD, Hosman T, Saab J, Flesher SN, Vilela M, Franco B, Kelemen JN, Brandman DM, Ciancibello JG, Rezaii PG, Eskandar EN, Rosler DM, Shenoy KV, Henderson JM, Nurmikko AV, Hochberg LR. Home Use of a Percutaneous Wireless Intracortical Brain-Computer Interface by Individuals With Tetraplegia. IEEE Trans Biomed Eng. 2021 Jul;68(7):2313-2325. doi: 10.1109/TBME.2021.3069119. Epub 2021 Jun 17.
- Rastogi A, Willett FR, Abreu J, Crowder DC, Murphy BA, Memberg WD, Vargas-Irwin CE, Miller JP, Sweet J, Walter BL, Rezaii PG, Stavisky SD, Hochberg LR, Shenoy KV, Henderson JM, Kirsch RF, Ajiboye AB. The Neural Representation of Force across Grasp Types in Motor Cortex of Humans with Tetraplegia. eNeuro. 2021 Feb 19;8(1):ENEURO.0231-20.2020. doi: 10.1523/ENEURO.0231-20.2020. Print 2021 Jan-Feb.
- Hosman T, Hynes JB, Saab J, Wilcoxen KG, Buchbinder BR, Schmansky N, Cash SS, Eskandar EN, Simeral JD, Franco B, Kelemen J, Vargas-Irwin CE, Hochberg LR. Auditory cues reveal intended movement information in middle frontal gyrus neuronal ensemble activity of a person with tetraplegia. Sci Rep. 2021 Jan 11;11(1):98. doi: 10.1038/s41598-020-77616-8.
- Wilson GH, Stavisky SD, Willett FR, Avansino DT, Kelemen JN, Hochberg LR, Henderson JM, Druckmann S, Shenoy KV. Decoding spoken English from intracortical electrode arrays in dorsal precentral gyrus. J Neural Eng. 2020 Nov 25;17(6):066007. doi: 10.1088/1741-2552/abbfef.
- Eichenlaub JB, Jarosiewicz B, Saab J, Franco B, Kelemen J, Halgren E, Hochberg LR, Cash SS. Replay of Learned Neural Firing Sequences during Rest in Human Motor Cortex. Cell Rep. 2020 May 5;31(5):107581. doi: 10.1016/j.celrep.2020.107581.
- Stavisky SD, Willett FR, Avansino DT, Hochberg LR, Shenoy KV, Henderson JM. Speech-related dorsal motor cortex activity does not interfere with iBCI cursor control. J Neural Eng. 2020 Feb 5;17(1):016049. doi: 10.1088/1741-2552/ab5b72.
- Rastogi A, Vargas-Irwin CE, Willett FR, Abreu J, Crowder DC, Murphy BA, Memberg WD, Miller JP, Sweet JA, Walter BL, Cash SS, Rezaii PG, Franco B, Saab J, Stavisky SD, Shenoy KV, Henderson JM, Hochberg LR, Kirsch RF, Ajiboye AB. Neural Representation of Observed, Imagined, and Attempted Grasping Force in Motor Cortex of Individuals with Chronic Tetraplegia. Sci Rep. 2020 Jan 29;10(1):1429. doi: 10.1038/s41598-020-58097-1.
- Stavisky SD, Willett FR, Wilson GH, Murphy BA, Rezaii P, Avansino DT, Memberg WD, Miller JP, Kirsch RF, Hochberg LR, Ajiboye AB, Druckmann S, Shenoy KV, Henderson JM. Neural ensemble dynamics in dorsal motor cortex during speech in people with paralysis. Elife. 2019 Dec 10;8:e46015. doi: 10.7554/eLife.46015.
- Willett FR, Young DR, Murphy BA, Memberg WD, Blabe CH, Pandarinath C, Stavisky SD, Rezaii P, Saab J, Walter BL, Sweet JA, Miller JP, Henderson JM, Shenoy KV, Simeral JD, Jarosiewicz B, Hochberg LR, Kirsch RF, Bolu Ajiboye A. Principled BCI Decoder Design and Parameter Selection Using a Feedback Control Model. Sci Rep. 2019 Jun 20;9(1):8881. doi: 10.1038/s41598-019-44166-7.
- Milekovic T, Bacher D, Sarma AA, Simeral JD, Saab J, Pandarinath C, Yvert B, Sorice BL, Blabe C, Oakley EM, Tringale KR, Eskandar E, Cash SS, Shenoy KV, Henderson JM, Hochberg LR, Donoghue JP. Volitional control of single-electrode high gamma local field potentials by people with paralysis. J Neurophysiol. 2019 Apr 1;121(4):1428-1450. doi: 10.1152/jn.00131.2018. Epub 2019 Feb 20.
- Young D, Willett F, Memberg WD, Murphy B, Rezaii P, Walter B, Sweet J, Miller J, Shenoy KV, Hochberg LR, Kirsch RF, Ajiboye AB. Closed-loop cortical control of virtual reach and posture using Cartesian and joint velocity commands. J Neural Eng. 2019 Apr;16(2):026011. doi: 10.1088/1741-2552/aaf606. Epub 2018 Dec 4.
- Nuyujukian P, Albites Sanabria J, Saab J, Pandarinath C, Jarosiewicz B, Blabe CH, Franco B, Mernoff ST, Eskandar EN, Simeral JD, Hochberg LR, Shenoy KV, Henderson JM. Cortical control of a tablet computer by people with paralysis. PLoS One. 2018 Nov 21;13(11):e0204566. doi: 10.1371/journal.pone.0204566. eCollection 2018.
- Rubin DB, Hosman T, Kelemen JN, Kapitonava A, Willett FR, Coughlin BF, Halgren E, Kimchi EY, Williams ZM, Simeral JD, Hochberg LR, Cash SS. Learned Motor Patterns Are Replayed in Human Motor Cortex during Sleep. J Neurosci. 2022 Jun 22;42(25):5007-5020. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2074-21.2022. Epub 2022 May 19.
- Simeral JD, Kim SP, Black MJ, Donoghue JP, Hochberg LR. Neural control of cursor trajectory and click by a human with tetraplegia 1000 days after implant of an intracortical microelectrode array. J Neural Eng. 2011 Apr;8(2):025027. doi: 10.1088/1741-2560/8/2/025027. Epub 2011 Mar 24.
- Hochberg LR, Bacher D, Jarosiewicz B, Masse NY, Simeral JD, Vogel J, Haddadin S, Liu J, Cash SS, van der Smagt P, Donoghue JP. Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm. Nature. 2012 May 16;485(7398):372-5. doi: 10.1038/nature11076.
- Jarosiewicz B, Masse NY, Bacher D, Cash SS, Eskandar E, Friehs G, Donoghue JP, Hochberg LR. Advantages of closed-loop calibration in intracortical brain-computer interfaces for people with tetraplegia. J Neural Eng. 2013 Aug;10(4):046012. doi: 10.1088/1741-2560/10/4/046012. Epub 2013 Jul 10.
- Bacher D, Jarosiewicz B, Masse NY, Stavisky SD, Simeral JD, Newell K, Oakley EM, Cash SS, Friehs G, Hochberg LR. Neural Point-and-Click Communication by a Person With Incomplete Locked-In Syndrome. Neurorehabil Neural Repair. 2015 Jun;29(5):462-71. doi: 10.1177/1545968314554624. Epub 2014 Nov 10.
- Gilja V, Pandarinath C, Blabe CH, Nuyujukian P, Simeral JD, Sarma AA, Sorice BL, Perge JA, Jarosiewicz B, Hochberg LR, Shenoy KV, Henderson JM. Clinical translation of a high-performance neural prosthesis. Nat Med. 2015 Oct;21(10):1142-5. doi: 10.1038/nm.3953. Epub 2015 Sep 28.
- Ajiboye AB, Willett FR, Young DR, Memberg WD, Murphy BA, Miller JP, Walter BL, Sweet JA, Hoyen HA, Keith MW, Peckham PH, Simeral JD, Donoghue JP, Hochberg LR, Kirsch RF. Restoration of reaching and grasping movements through brain-controlled muscle stimulation in a person with tetraplegia: a proof-of-concept demonstration. Lancet. 2017 May 6;389(10081):1821-1830. doi: 10.1016/S0140-6736(17)30601-3. Epub 2017 Mar 28.
- Pandarinath C, Nuyujukian P, Blabe CH, Sorice BL, Saab J, Willett FR, Hochberg LR, Shenoy KV, Henderson JM. High performance communication by people with paralysis using an intracortical brain-computer interface. Elife. 2017 Feb 21;6:e18554. doi: 10.7554/eLife.18554.
- Brandman DM, Hosman T, Saab J, Burkhart MC, Shanahan BE, Ciancibello JG, Sarma AA, Milstein DJ, Vargas-Irwin CE, Franco B, Kelemen J, Blabe C, Murphy BA, Young DR, Willett FR, Pandarinath C, Stavisky SD, Kirsch RF, Walter BL, Bolu Ajiboye A, Cash SS, Eskandar EN, Miller JP, Sweet JA, Shenoy KV, Henderson JM, Jarosiewicz B, Harrison MT, Simeral JD, Hochberg LR. Rapid calibration of an intracortical brain-computer interface for people with tetraplegia. J Neural Eng. 2018 Apr;15(2):026007. doi: 10.1088/1741-2552/aa9ee7.
- Girges C, Vijiaratnam N, Zrinzo L, Ekanayake J, Foltynie T. Volitional Control of Brain Motor Activity and Its Therapeutic Potential. Neuromodulation. 2022 Dec;25(8):1187-1196. doi: 10.1016/j.neurom.2022.01.007. Epub 2022 Feb 28.
- Brandman DM, Cash SS, Hochberg LR. Review: Human Intracortical Recording and Neural Decoding for Brain-Computer Interfaces. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2017 Oct;25(10):1687-1696. doi: 10.1109/TNSRE.2017.2677443. Epub 2017 Mar 2.
- Willett FR, Pandarinath C, Jarosiewicz B, Murphy BA, Memberg WD, Blabe CH, Saab J, Walter BL, Sweet JA, Miller JP, Henderson JM, Shenoy KV, Simeral JD, Hochberg LR, Kirsch RF, Ajiboye AB. Feedback control policies employed by people using intracortical brain-computer interfaces. J Neural Eng. 2017 Feb;14(1):016001. doi: 10.1088/1741-2560/14/1/016001. Epub 2016 Nov 30.
- Rubin DB, Ajiboye AB, Barefoot L, Bowker M, Cash SS, Chen D, Donoghue JP, Eskandar EN, Friehs G, Grant C, Henderson JM, Kirsch RF, Marujo R, Masood M, Mernoff ST, Miller JP, Mukand JA, Penn RD, Shefner J, Shenoy KV, Simeral JD, Sweet JA, Walter BL, Williams ZM, Hochberg LR. Interim Safety Profile From the Feasibility Study of the BrainGate Neural Interface System. Neurology. 2023 Mar 14;100(11):e1177-e1192. doi: 10.1212/WNL.0000000000201707. Epub 2023 Jan 13.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始
2009年5月1日
一次修了 (推定)
2038年9月1日
研究の完了 (推定)
2038年12月1日
試験登録日
最初に提出
2009年6月1日
QC基準を満たした最初の提出物
2009年6月2日
最初の投稿 (推定)
2009年6月3日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2024年2月28日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2024年2月26日
最終確認日
2024年2月1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
- MGH-BG2-TP-001
- R01DC009899 (米国 NIH グラント/契約)
- UH2NS095548 (米国 NIH グラント/契約)
- A2295-R (その他の助成金/資金番号：U.S. Department of Veterans Affairs)
- U01NS123101 (米国 NIH グラント/契約)
- R01DC014034 (米国 NIH グラント/契約)
- U01DC017844 (米国 NIH グラント/契約)
- CDMRP-AL220043 (その他の助成金/資金番号：Department of Defense (DOD))
- A4820-R (その他の助成金/資金番号：U.S. Department of Veterans Affairs)
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。