Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Wirtualna neuroproteza: przywracanie zmysłu dotyku osobom po amputacji

13 września 2023 zaktualizowane przez: Florida Atlantic University

Wirtualna neuroproteza: przywracanie autonomii osobom cierpiącym na neurotraumę

Ogólnym celem tego projektu jest opracowanie wirtualnej neuroprotezy, w której faksymile implantu nerwowego jest umieszczane na zewnątrz i umieszczane w dobrze kontrolowanej komorze mikroprzepływowej, zmniejszając w ten sposób wewnętrzne ograniczenia wysoce inwazyjnych badań z implantami nerwowymi. Osoby sprawne fizycznie i osoby po amputacji kończyn górnych zostaną zwerbowane do kontrolowania zręcznej sztucznej ręki i ramienia za pomocą sygnałów elektromiogramu, podczas gdy sygnały elektroencefalogramu (EEG) będą mierzone jednocześnie. Zrobotyzowane pomiary siły chwytu zostaną biomimetycznie przekształcone w impulsy elektryczne podobne do tych występujących w obwodowym układzie nerwowym, aby katalizować regenerację nerwów in vitro po neurotraumie. Synergiczny wkład tego multidyscyplinarnego projektu doprowadzi do przełomowego zrozumienia symbiotycznej interakcji plastyczności neuronów w systemach człowiek-robot. Obecnie nie ma systematycznego zrozumienia, w jaki sposób dotykowe sygnały zwrotne mogą przyczynić się do regeneracji nerwowej doprowadzających ścieżek nerwowych w celu przywrócenia czucia somatycznego i poprawy funkcji motorycznych u osób po amputacji wyposażonych w neuroprotezy kończyn. Rozwiązanie tego problemu będzie znaczącym przełomem w ważnej dziedzinie neuroprotetyki.

Przegląd badań

Status

Zakończony

Warunki

Interwencja / Leczenie

Szczegółowy opis

W ciągu jednego lub kilku dni zostaną zbadane procesy neurobehawioralne u osób kontrolujących ramię i rękę robota w celu wykonywania prostych zadań motorycznych (np. transport delikatnych obiektów), podczas gdy protokół wirtualnej regeneracji nerwów obwodowych zapewnia użytkownikom biologicznie realistyczne, idiosynkratyczne parametry przywracania czucia dotykowego (w podwójnie ślepej próbie, neurofizjolodzy komórkowi charakteryzujący regenerację nerwów za pomocą mikroskopii nie są świadomi nazwiska i stanu badanych ; a eksperymentatorzy na ludziach nie są świadomi parametru dotykowego sprzężenia zwrotnego, który będzie używany w eksperymencie każdego dnia, który jest wprowadzany przez neurofizjologa w sekcji czarnej skrzynki oprogramowania w przypadku mikroskopowej oceny regeneracji nerwów (wczesne część projektu) lub który jest automatycznie wprowadzany przez system w przypadku pomiarów impedymetrycznych w czasie rzeczywistym (dalsza część projektu)).

Głównymi czynnikami doświadczalnymi są „haptyczne sprzężenie zwrotne” z trzema modalnościami: pełne, częściowe (zależne od regeneracji nerwów) i zerowe; oraz rzucić wyzwanie strategii kontroli człowieka i narzucić zapotrzebowanie na informacje dotykowe, „masę transportowanego obiektu” (ciężki, średni i lekki).

Techniki rejestrowania: elektroencefalografia badanych (EEG), elektromiografia (EMG) i zachowania behawioralne.

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Rzeczywisty)

21

Faza

  • Nie dotyczy

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Lokalizacje studiów

  • Stany Zjednoczone
    • Florida
      • Boca Raton, Florida, Stany Zjednoczone, 33431
        • Florida Atlantic University

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

18 lat do 65 lat (Dorosły, Starszy dorosły)

Akceptuje zdrowych ochotników

Tak

Opis

Kryteria przyjęcia:

  • Brak neurologicznych zaburzeń czucia dotykowego.

Kryteria wyłączenia:

  • Młodsi niż 18 lat lub starsi niż 65 lat

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Podstawowa nauka
  • Przydział: Nie dotyczy
  • Model interwencyjny: Zadanie dla jednej grupy
  • Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Wzrost nerwów podczas kontroli protezy

Określ optymalne warunki sprzyjające przywróceniu czucia u osób z nieobecnymi kończynami dzięki adaptacyjnemu haptycznemu prawu kontroli sprzężenia zwrotnego, które naśladuje doświadczenie plastyczności nerwowej.

Zastosowana zostanie interwencja Odbudowa czucia podczas kontroli protezy.
Behawioralne: Przywrócenie czucia podczas kontroli protezy
Osoby korzystające z interfejsu ramienia/ręki robota będą z czasem doświadczać różnych wrażeń dotykowych.

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Wskaźniki wydajności sztucznego chwytania dłoni
Ramy czasowe: 1 tydzień
Odsetek, w którym chwytane przedmioty są skutecznie transportowane bez poślizgu lub upuszczenia, gdy są kontrolowane przez osoby po amputacji za pomocą sztucznej ręki.
1 tydzień

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Regeneracja neurytów zwojów korzeni grzbietowych
Ramy czasowe: 1 tydzień
Długość regeneracji neurytów 1 tydzień po aksotomii zostanie określona ilościowo. Zwoje korzeni grzbietowych będą hodowane in vitro w wielokanałowym układzie mikroelektrod. Kultura neuronowa będzie stymulowana elektrycznie na podstawie wrażeń dotykowych sztucznej ręki używanej przez osoby po amputacji. Wrażenia dotykowe na opuszku palca zostaną biomimetycznie przekształcone w impulsy przypominające potencjały czynnościowe stymulacji elektrycznej. Długość regeneracji neurytów określono ilościowo za pomocą NeuronJ w celu porównania obrazów na początku i na końcu badania.
1 tydzień

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Sponsor

Florida Atlantic University

Współpracownicy

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

Śledczy

  • Główny śledczy: Erik Engeberg, Ph.D., Florida Atlantic University

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)

15 października 2017

Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)

26 października 2021

Ukończenie studiów (Rzeczywisty)

26 października 2021

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

13 czerwca 2018

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

26 czerwca 2018

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

10 lipca 2018

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

18 września 2023

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

13 września 2023

Ostatnia weryfikacja

1 września 2023

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Inne numery identyfikacyjne badania

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (Grant/umowa NIH USA)

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

TAK

Opis planu IPD

Płeć, pochodzenie etniczne (jeśli ujawniono dobrowolnie) i charakter braku kończyny górnej (jeśli dotyczy) są rejestrowane. Informacje te są podawane w odpowiednich czasopismach i publikacjach konferencyjnych.

Ramy czasowe udostępniania IPD

W ciągu 1 roku po ukończeniu szkoły podstawowej.

Kryteria dostępu do udostępniania IPD

Otwarty dostęp.

Typ informacji pomocniczych dotyczących udostępniania IPD

  • PROTOKÓŁ BADANIA
  • SOK ROŚLINNY

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .

Subskrybuj