仮想神経人工装具: 切断者の触覚の回復
2023年9月13日 更新者：Florida Atlantic University
仮想神経人工装具: 神経外傷に苦しむ人々の自律性を回復する
このプロジェクトの全体的な目標は、神経インプラントの複製が外部化され、適切に制御されたマイクロ流体チャンバーに収容される仮想神経補綴物を開発することであり、それによって神経インプラントを使用した高侵襲研究の本質的な制限を軽減することです。
健常者および上肢切断者の被験者は、脳波 (EEG) 信号を同時に測定しながら、筋電図信号で器用な義手と腕を制御するために募集されます。
ロボットによる把持力の測定値は、末梢神経系に見られるものと同様の電気パルスに生体模倣的に変換され、神経外傷後の in vitro 神経再生を触媒します。
この学際的なプロジェクトの相乗的な貢献は、人間とロボットのシステム内の神経可塑性の共生的相互作用の変革的な理解につながります。
現在、触覚フィードバック信号が求心性神経経路の神経再生に寄与して体性感覚を回復し、神経義肢を装着した切断者の運動機能を改善する方法についての体系的な理解はありません。
この問題に取り組むことは、神経人工装具の重要な分野にとって重要なブレークスルーとなるでしょう。
調査の概要
詳細な説明
1日または数日にわたって、ロボットアームと手を制御して単純な運動タスク（例： 仮想末梢神経再生プロトコルは、触覚を回復するための生物学的に現実的な特異なパラメーターをユーザーに提供します (二重盲検法で、顕微鏡で神経再生を特徴付ける細胞神経生理学者は、被験者の名前と状態を認識していません)。 ;そして、人間を対象とした実験者は、神経再生の顕微鏡的評価の場合にソフトウェアのブラック ボックス セクションに神経生理学者によって入力される毎日の実験で使用される触覚フィードバック パラメーターを認識していません (早期プロジェクトの一部）、またはリアルタイムのインピーダンス測定の場合はシステムによって自動的に入力されます（プロジェクトの後半））。
主な実験的要因は「触覚フィードバック」であり、3 つのモダリティがあります。完全、部分的 (神経再生に依存)、および無効です。人間の制御戦略に挑戦し、触覚情報、「輸送される物体の重量」（重い、中程度、軽い）に要求を課す。
記録技術: 被験者の脳波 (EEG)、筋電図 (EMG)、および行動パフォーマンス。
研究の種類
介入
入学 (実際)
21
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。
研究場所
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Florida
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Boca Raton、Florida、アメリカ、33431
- Florida Atlantic University
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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～65年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準:
- 触覚の神経障害はありません。
除外基準:
- 18歳未満または65歳以上
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：基礎科学
- 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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実験的：プロテーゼ制御中の神経の成長
神経可塑性の経験を模倣する適応型触覚フィードバック制御法則を使用して、四肢欠損者の感覚回復を促進する最適な条件を決定します。 プロテーゼ制御中の感覚回復介入が使用されます。 |
ロボット アーム/ハンド インターフェースを使用する被験者は、時間の経過とともに変化する触覚を経験します。
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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
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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義手の握り方のパフォーマンス指標
時間枠：1週間
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切断者が義手を使用して制御した場合、把持した物体が滑ったり落下したりせずに搬送された割合。
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1週間
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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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後根神経節神経突起の再生
時間枠：1週間
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軸索切断後 1 週間の神経突起再生の長さを定量化します。
後根神経節は、マルチチャンネル微小電極アレイで in vitro で培養されます。
神経培養は、切断者が使用する義手からの接触感覚に基づいて電気的に刺激されます。
指先のタッチ感覚は、電気刺激の活動電位に似たパルスに生体模倣的に変換されます。
NeuronJ を使用して神経突起の再生の長さを定量化し、研究の開始点と終了点の画像を比較しました。
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1週間
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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。
捜査官
- 主任研究者：Erik Engeberg, Ph.D.、Florida Atlantic University
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 (実際)
2017年10月15日
一次修了 (実際)
2021年10月26日
研究の完了 (実際)
2021年10月26日
試験登録日
最初に提出
2018年6月13日
QC基準を満たした最初の提出物
2018年6月26日
最初の投稿 (実際)
2018年7月10日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2023年9月18日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2023年9月13日
最終確認日
2023年9月1日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- FloridaAU
- R01EB025819 (米国 NIH グラント/契約)
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?
はい
IPD プランの説明
性別、民族性 (自発的に開示された場合)、および上肢欠損の性質 (該当する場合) が記録されます。
この情報は、対応するジャーナルおよび会議の出版物で報告されています。
IPD 共有時間枠
一次修了後1年以内。
IPD 共有アクセス基準
オープンアクセス。
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
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
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
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。