Bevegelse og følelse for avanserte protesehender

Den generelle utformingen av studien er delt inn i to deler: pre- og post-implantasjonsplanene:

I løpet av de 30 dagene før implantasjon vil deltakeren bli bedt om å ta med seg en liten datamaskin med et Oculus Rift-headset og Leap Motion-håndsporer hjem. Deltakeren vil bli bedt om å bruke disse elementene fem (5) ganger i uken i 30 minutter per økt og samhandle med et vist virtual reality-miljø. I dette miljøet vil deltakeren bevege sin intakte hånd, og Leap Motion vil vise håndbevegelsene i det virtuelle miljøet med de intakte håndbevegelsene speilet mellom to-hånds faksimile. Deltakeren vil bli instruert til å bevege og strekke både fantomet og den intakte hånden på en speilvendt måte. Hensikten med disse øvelsene er å la deltakeren bli vant til oppsettet for virtuell virkelighet (utstyr og skjerm), samt å gi en speilbokslignende effekt der den virtuelle håndfaksimilen for fantomhånden er kartlagt til kroppen.

Den andre fasen av det generelle designet fortsetter i 30-90 dager etter implantasjon. Vi skal utføre elektrofysiologiske opptak fra et enkelt mikroelektrodearray implantert i enten median-, radial- eller ulnarerven. Nevrale signaler (enkelt- og sammensatte aksjonspotensialer) fremkalt av varierte bevegelser av fingrene og tommelen vil bli registrert på den implanterte mikroelektrodematrisen. Ved å registrere elektriske signaler fra nervene håper etterforskerne å dekode fingerbevegelser i sanntid ved hjelp av maskinlæringsalgoritmer. Deltakerne vil bli bedt om å fullføre oppgaver i kontrollert virtuelt miljø under opplæringsfasen. Det virtuelle miljøet, som inkluderer virtuelle armer og hender, vil bli presentert for deltakeren via Oculus rift, et par virtual reality-briller. Oppgaven vil kreve å registrere posisjonen til armene i rommet, som vil bli oppnådd ved hjelp av Vicon motion capture-systemet som vil bruke infrarøde reflekterende markører festet til deltakerens armer. Etterforskerne vil også bruke et markørløst bevegelsesfangstsystem, Leap Motion, for å spore de spesifikke bevegelsene til den intakte hånden. Etter trening har etterforskerne som mål å utføre sanntidsdekoding av fingerbevegelser i virtuelle virkelighetsmiljøer.