Movimento e sensação para mãos protéticas avançadas

O desenho geral do estudo é dividido em duas partes: os cronogramas pré e pós-implantação:

Durante os 30 dias anteriores à implantação, o participante deverá levar para casa um pequeno computador com um headset Oculus Rift e um rastreador manual Leap Motion. O participante será solicitado a usar esses itens cinco (5) vezes por semana durante 30 minutos por sessão e interagir com um ambiente de realidade virtual exibido. Nesse ambiente, o participante moverá sua mão intacta e o Leap Motion exibirá os movimentos da mão no ambiente virtual com os movimentos da mão intacta sendo espelhados entre duas mãos fac-símile. O participante será instruído a mover e esticar tanto a mão fantasma quanto a mão intacta de maneira espelhada. O objetivo desses exercícios é permitir que o participante se acostume com a configuração da realidade virtual (equipamento e exibição), além de fornecer um efeito semelhante a uma caixa de espelhos, onde o fac-símile da mão virtual de sua mão fantasma é mapeado em seu corpo.

A segunda fase do projeto geral continua por 30 a 90 dias após a implantação. Faremos registros eletrofisiológicos de um único arranjo de microeletrodos implantado no nervo mediano, radial ou ulnar. Sinais neurais (potenciais de ação simples e compostos) evocados por movimentos variados dos dedos e do polegar serão registrados no arranjo de microeletrodos implantados. Ao registrar os sinais elétricos dos nervos, os investigadores esperam decodificar os movimentos dos dedos em tempo real usando algoritmos de aprendizado de máquina. Os participantes serão solicitados a realizar tarefas em ambiente virtual controlado durante a fase de treinamento. O ambiente virtual, que inclui braços e mãos virtuais, será apresentado ao participante por meio do Oculus rift, um par de óculos de realidade virtual. A tarefa exigirá o registro da posição dos braços no espaço, que será realizada usando o sistema de captura de movimento Vicon, que usará marcadores refletores infravermelhos presos aos braços do participante. Os investigadores também usarão um sistema de captura de movimento sem marcador, Leap Motion, para rastrear os movimentos específicos da mão intacta. Após o treinamento, os investigadores pretendem realizar a decodificação em tempo real dos movimentos dos dedos nos ambientes de realidade virtual.