Denne siden ble automatisk oversatt og nøyaktigheten av oversettelsen er ikke garantert. Vennligst referer til engelsk versjon for en kildetekst.

Virtuell nevroprotese: Gjenopprette en følelse av berøring til amputerte

13. september 2023 oppdatert av: Florida Atlantic University

Virtuell nevroprotese: Gjenoppretting av autonomi til mennesker som lider av nevrotraume

Det overordnede målet med dette prosjektet er å utvikle en virtuell nevroprotese der en faksimile av et nevrale implantat blir eksternalisert og plassert i et godt kontrollert mikrofluidisk kammer, og dermed redusere de iboende begrensningene til svært invasive studier med nevrale implantater. Personer som er amputerte med funksjonsdyktige kropper og overekstremiteter vil bli rekruttert til å kontrollere en fingernem kunstig hånd og arm med elektromyogramsignaler mens elektroencefalogramsignaler (EEG) måles samtidig. Robotiske grepskraftmålinger vil bli biomimetisk omdannet til elektriske pulser som ligner de som finnes i det perifere nervesystemet for å katalysere in vitro nerveregenerering etter neurotrauma. De synergistiske bidragene til dette tverrfaglige prosjektet vil føre til en transformativ forståelse av den symbiotiske interaksjonen av nevral plastisitet i menneske-robotsystemer. Foreløpig er det ingen systematisk forståelse av hvordan taktile tilbakemeldingssignaler kan bidra til nevrale regenerering av afferente nevrale veier for å gjenopprette somatosensasjon og forbedre motorisk funksjon hos amputerte som er utstyrt med nevroprotetiske lemmer. Å takle dette problemet vil være et betydelig gjennombrudd for det viktige feltet nevroproteser.

Studieoversikt

Status

Fullført

Forhold

Detaljert beskrivelse

Over en eller flere dager vil nevroatferdsprosesser bli undersøkt hos personer som kontrollerer en robotarm og hånd for å utføre enkle motoriske oppgaver (f. transport av skjøre objekter), mens en virtuell perifer nerveregenereringsprotokoll gir brukere biologisk-realistiske, idiosynkratiske parametere for gjenoppretting av haptisk sensasjon (på dobbeltblind måte er de cellulære nevrofysiologene som karakteriserer nevral regenerering med mikroskopi uvitende om forsøkspersonens navn og tilstand. ; og de menneskelige forsøkspersonene er uvitende om den haptiske tilbakemeldingsparameteren som vil bli brukt i eksperimentet hver dag, som legges inn av nevrofysiologen i en svart-boks-del av programvaren i tilfelle mikroskopisk evaluering av nerveregenerering (tidlig del av prosjektet), eller som automatisk legges inn av systemet i tilfelle impedimetriske målinger i sanntid (senere del av prosjektet)).

De viktigste eksperimentelle faktorene er 'haptisk tilbakemelding', med tre modaliteter: full, delvis (avhengig av nerveregenerering) og null; og å utfordre menneskelig kontrollstrategi og stille krav til haptisk informasjon, den 'transporterte objektvekten' (tung, middels og lett).

Registreringsteknikker: Forsøkspersonens elektroencefalografi (EEG), elektromyografi (EMG) og atferdsmessig ytelse.

Studietype

Intervensjonell

Registrering (Faktiske)

21

Fase

  • Ikke aktuelt

Kontakter og plasseringer

Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.

Studiesteder

    • Florida
      • Boca Raton, Florida, Forente stater, 33431
        • Florida Atlantic University

Deltakelseskriterier

Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.

Kvalifikasjonskriterier

Alder som er kvalifisert for studier

18 år til 65 år (Voksen, Eldre voksen)

Tar imot friske frivillige

Ja

Beskrivelse

Inklusjonskriterier:

  • Ingen nevrologisk svekkelse av taktil følelse.

Ekskluderingskriterier:

  • Yngre enn 18 eller eldre enn 65

Studieplan

Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.

Hvordan er studiet utformet?

Designdetaljer

  • Primært formål: Grunnvitenskap
  • Tildeling: N/A
  • Intervensjonsmodell: Enkeltgruppeoppdrag
  • Masking: Ingen (Open Label)

Våpen og intervensjoner

Deltakergruppe / Arm
Intervensjon / Behandling
Eksperimentell: Nervevekst under protesekontroll

Bestem de optimale forholdene som fremmer sensorisk restaurering hos personer som mangler lemmer, med en adaptiv haptisk tilbakemeldingskontrolllov som etterligner opplevelsen av nevral plastisitet.

Intervensjonen Sensorisk restaurering under protesekontroll vil bli brukt.

Mennesker som bruker en robotarm/hånd-grensesnitt vil oppleve varierende berøringsfølelser over tid.

Hva måler studien?

Primære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Ytelsesmålinger for kunstig håndgrep
Tidsramme: 1 uke
Prosentandelen som grep gjenstander er vellykket transportert uten skli eller fall når de kontrolleres av amputerte med en kunstig hånd.
1 uke

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Tiltaksbeskrivelse
Tidsramme
Dorsal Root Ganglia Neuritt Regeneration
Tidsramme: 1 uke
Lengden på nevrittregenerering 1 uke etter aksotomi vil bli kvantifisert. Ryggrotgangliene vil bli dyrket in vitro i en flerkanals mikroelektrodematrise. Nevrale kulturen vil bli elektrisk stimulert basert på berøringsfølelsene fra den kunstige hånden som brukes av amputerte. Berøringsfølelsene med fingertuppene vil bli biomimetisk omdannet til pulser som ligner aksjonspotensialer for den elektriske stimuleringen. Lengden på nevrittregenerering ble kvantifisert ved bruk av NeuronJ for å sammenligne bilder ved begynnelsen og endepunktene av studien.
1 uke

Samarbeidspartnere og etterforskere

Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.

Etterforskere

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

Studierekorddatoer

Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.

Studer hoveddatoer

Studiestart (Faktiske)

15. oktober 2017

Primær fullføring (Faktiske)

26. oktober 2021

Studiet fullført (Faktiske)

26. oktober 2021

Datoer for studieregistrering

Først innsendt

13. juni 2018

Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene

26. juni 2018

Først lagt ut (Faktiske)

10. juli 2018

Oppdateringer av studieposter

Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)

18. september 2023

Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene

13. september 2023

Sist bekreftet

1. september 2023

Mer informasjon

Begreper knyttet til denne studien

Andre studie-ID-numre

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (U.S. NIH-stipend/kontrakt)

Plan for individuelle deltakerdata (IPD)

Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?

JA

IPD-planbeskrivelse

Kjønn, etnisitet (hvis frivillig avslørt) og arten av fravær i øvre lemmer (hvis aktuelt) registreres. Denne informasjonen er rapportert i tilsvarende tidsskrift og konferansepublikasjoner.

IPD-delingstidsramme

Innen 1 år etter primær gjennomføring.

Tilgangskriterier for IPD-deling

Åpen tilgang.

IPD-deling Støtteinformasjonstype

  • STUDY_PROTOCOL
  • SEVJE

Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter

Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt

Nei

Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt

Nei

Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .

3
Abonnere