Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Virtuele neuroprothese: het gevoel van aanraking herstellen voor geamputeerden

13 september 2023 bijgewerkt door: Florida Atlantic University

Virtuele neuroprothese: autonomie herstellen voor mensen die lijden aan neurotrauma

Het algemene doel van dit project is het ontwikkelen van een virtuele neuroprothese waarin een facsimile van een neuraal implantaat wordt uitwendig en ondergebracht in een goed gecontroleerde microfluïdische kamer, waardoor de intrinsieke beperkingen van zeer invasieve studies met neurale implantaten worden verminderd. Valide en geamputeerde personen van de bovenste ledematen zullen worden aangeworven om een ​​behendige kunstmatige hand en arm te besturen met elektromyogramsignalen, terwijl tegelijkertijd elektro-encefalogram (EEG)-signalen worden gemeten. Robotische grijpkrachtmetingen zullen biomimetisch worden omgezet in elektrische pulsen vergelijkbaar met die in het perifere zenuwstelsel om in vitro zenuwregeneratie na neurotrauma te katalyseren. De synergetische bijdragen van dit multidisciplinaire project zullen leiden tot een transformerend begrip van de symbiotische interactie van neurale plasticiteit binnen mens-robotsystemen. Momenteel is er geen systematisch begrip van hoe tactiele feedbacksignalen kunnen bijdragen aan de neurale regeneratie van afferente neurale paden om somatosensatie te herstellen en de motorische functie te verbeteren bij geamputeerden die zijn uitgerust met neuroprothetische ledematen. Het aanpakken van dit probleem zal een belangrijke doorbraak zijn voor het belangrijke gebied van neuroprosthetica.

Studie Overzicht

Toestand

Voltooid

Conditie

Interventie / Behandeling

Gedetailleerde beschrijving

Gedurende één of meerdere dagen zullen neurologische gedragsprocessen worden onderzocht bij mensen die een robotarm en -hand besturen om eenvoudige motorische taken uit te voeren (bv. transport van kwetsbare objecten), terwijl een virtueel perifere zenuwregeneratieprotocol gebruikers voorziet van biologisch-realistische, idiosyncratische parameters voor het herstel van haptische sensatie (op dubbelblinde wijze zijn de cellulaire neurofysiologen die neurale regeneratie karakteriseren met microscopie niet op de hoogte van de naam en toestand van de proefpersoon ; en de mensen-proefpersoon-onderzoekers zijn zich niet bewust van de haptische feedbackparameter die elke dag in het experiment zal worden gebruikt, die door de neurofysioloog wordt ingevoerd in een black-box-gedeelte van de software in het geval van microscopische evaluatie van zenuwregeneratie (vroege deel van het project), of die automatisch door het systeem wordt ingevoerd in het geval van real-time impedimetrische metingen (later deel van het project)).

De belangrijkste experimentele factoren zijn 'haptische feedback', met drie modaliteiten: volledig, gedeeltelijk (afhankelijk van zenuwregeneratie) en nul; en om de menselijke controlestrategie uit te dagen en eisen te stellen aan haptische informatie, het 'getransporteerde objectgewicht' (zwaar, medium en lichtgewicht).

Opnametechnieken: elektro-encefalografie (EEG), elektromyografie (EMG) en gedragsprestaties van proefpersonen.

Studietype

Ingrijpend

Inschrijving (Werkelijk)

21

Fase

  • Niet toepasbaar

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studie Locaties

  • Verenigde Staten
    • Florida
      • Boca Raton, Florida, Verenigde Staten, 33431
        • Florida Atlantic University

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

18 jaar tot 65 jaar (Volwassen, Oudere volwassene)

Accepteert gezonde vrijwilligers

Ja

Beschrijving

Inclusiecriteria:

  • Geen neurologische aantasting van tactiele sensatie.

Uitsluitingscriteria:

  • Jonger dan 18 of ouder dan 65

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

  • Primair doel: Fundamentele wetenschap
  • Toewijzing: NVT
  • Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
  • Masker: Geen (open label)

Wapens en interventies

Deelnemersgroep / Arm
Interventie / Behandeling
Experimenteel: Zenuwgroei tijdens prothesecontrole

Bepaal de optimale omstandigheden die sensorisch herstel bevorderen bij mensen die geen ledematen hebben, met een adaptieve regelwet voor haptische feedback die de ervaring van neurale plasticiteit nabootst.

De interventie Sensorische restauratie tijdens prothesecontrole wordt gebruikt.
Gedragsmatig: Sensorisch herstel tijdens prothesecontrole
Menselijke proefpersonen die een robotarm/hand-interface gebruiken, zullen in de loop van de tijd variabele sensaties van aanraking ervaren.

Wat meet het onderzoek?

Primaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Kunstmatige handgreep prestatiestatistieken
Tijdsspanne: 1 week
Het percentage dat vastgegrepen objecten met succes worden getransporteerd zonder uitglijden of vallen wanneer ze worden bestuurd door geamputeerden met een kunstmatige hand.
1 week

Secundaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Dorsale wortelganglia Neurietregeneratie
Tijdsspanne: 1 week
De duur van de neurietregeneratie 1 week na axotomie zal worden gekwantificeerd. De dorsale wortelganglia zullen in vitro worden gekweekt in een meerkanaals micro-elektrode-array. De neurale cultuur wordt elektrisch gestimuleerd op basis van de tastsensaties van de kunsthand die door geamputeerden wordt gebruikt. De aanrakingssensaties met de vingertop worden biomimetisch omgezet in pulsen die lijken op actiepotentialen voor de elektrische stimulatie. De lengte van de neurietregeneratie werd gekwantificeerd met behulp van NeuronJ om beelden aan het begin en de eindpunten van het onderzoek te vergelijken.
1 week

Medewerkers en onderzoekers

Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.

Sponsor

Florida Atlantic University

Medewerkers

University of Utah
National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB)

Onderzoekers

  • Hoofdonderzoeker: Erik Engeberg, Ph.D., Florida Atlantic University

Studie record data

Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.

Bestudeer belangrijke data

Studie start (Werkelijk)

15 oktober 2017

Primaire voltooiing (Werkelijk)

26 oktober 2021

Studie voltooiing (Werkelijk)

26 oktober 2021

Studieregistratiedata

Eerst ingediend

13 juni 2018

Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria

26 juni 2018

Eerst geplaatst (Werkelijk)

10 juli 2018

Updates van studierecords

Laatste update geplaatst (Werkelijk)

18 september 2023

Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria

13 september 2023

Laatst geverifieerd

1 september 2023

Meer informatie

Termen gerelateerd aan deze studie

Andere studie-ID-nummers

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH)

Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)

Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?

JA

Beschrijving IPD-plan

Geslacht, etniciteit (indien vrijwillig bekendgemaakt) en aard van de afwezigheid van de bovenste ledematen (indien van toepassing) worden geregistreerd. Deze informatie wordt gerapporteerd in overeenkomstige tijdschrift- en conferentiepublicaties.

IPD-tijdsbestek voor delen

Binnen 1 jaar na primaire oplevering.

IPD-toegangscriteria voor delen

Vrije toegang.

IPD delen Ondersteunend informatietype

  • LEERPROTOCOOL
  • SAP

Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel

Nee

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct

Nee

Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .

Abonneren