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Neuroprótese virtual: restaurando o sentido do tato em amputados

13 de setembro de 2023 atualizado por: Florida Atlantic University

Neuroprótese Virtual: Devolvendo a Autonomia a Pessoas com Neurotrauma

O objetivo geral deste projeto é desenvolver uma neuroprótese virtual na qual um fac-símile de um implante neural é exteriorizado e alojado em uma câmara microfluídica bem controlada, diminuindo assim as limitações intrínsecas de estudos altamente invasivos com implantes neurais. Sujeitos aptos e amputados de membros superiores serão recrutados para controlar uma mão e um braço artificiais hábeis com sinais de eletromiograma enquanto os sinais de eletroencefalograma (EEG) são medidos simultaneamente. Medidas de força de preensão robótica serão convertidas biomimeticamente em pulsos elétricos semelhantes aos encontrados no sistema nervoso periférico para catalisar a regeneração nervosa in vitro após neurotrauma. As contribuições sinérgicas deste projeto multidisciplinar levarão a uma compreensão transformadora da interação simbiótica da plasticidade neural em sistemas humano-robóticos. Atualmente, não há compreensão sistemática de como os sinais de feedback tátil podem contribuir para a regeneração neural de vias neurais aferentes para restaurar a somatosensação e melhorar a função motora em amputados equipados com membros neuroprotéticos. Lidar com esse problema será um avanço significativo para o importante campo da neuroprotética.

Visão geral do estudo

Status

Concluído

Condições

Descrição detalhada

Durante um ou vários dias, os processos neurocomportamentais serão examinados em pessoas que controlam um braço e uma mão robótica para realizar tarefas motoras simples (por exemplo, transporte de objetos frágeis), enquanto um protocolo virtual de regeneração de nervos periféricos fornece aos usuários parâmetros biologicamente realistas e idiossincráticos para a restauração da sensação háptica (de maneira duplo-cega, os neurofisiologistas celulares que caracterizam a regeneração neural com microscopia desconhecem o nome e a condição dos sujeitos ; e os experimentadores humanos desconhecem o parâmetro de feedback háptico que será usado no experimento a cada dia, que é inserido pelo neurofisiologista em uma seção de caixa preta do software no caso de avaliação microscópica da regeneração nervosa (precoce parte do projeto), ou que é inserido automaticamente pelo sistema no caso de medições impedimétricas em tempo real (parte posterior do projeto)).

Os principais fatores experimentais são o 'feedback háptico', com três modalidades: total, parcial (dependente da regeneração nervosa) e nulo; e desafiar a estratégia de controle humano e impor demanda de informação háptica, o 'peso do objeto transportado' (pesado, médio e leve).

Técnicas de gravação: Eletroencefalografia (EEG) dos participantes, eletromiografia (EMG) e desempenho comportamental.

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Real)

21

Estágio

  • Não aplicável

Contactos e Locais

Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.

Locais de estudo

    • Florida
      • Boca Raton, Florida, Estados Unidos, 33431
        • Florida Atlantic University

Critérios de participação

Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.

Critérios de elegibilidade

Idades elegíveis para estudo

18 anos a 65 anos (Adulto, Adulto mais velho)

Aceita Voluntários Saudáveis

Sim

Descrição

Critério de inclusão:

  • Sem comprometimento neurológico da sensação tátil.

Critério de exclusão:

  • Menor de 18 anos ou maior de 65 anos

Plano de estudo

Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.

Como o estudo é projetado?

Detalhes do projeto

  • Finalidade Principal: Ciência básica
  • Alocação: N / D
  • Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
  • Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Experimental: Crescimento do nervo durante o controle da prótese

Determine as condições ideais que promovem a restauração sensorial em pessoas com membros ausentes, com uma lei de controle de feedback háptico adaptável que imita a experiência da plasticidade neural.

Será utilizada a intervenção Restauração Sensorial Durante o Controle da Prótese.

Sujeitos humanos que usam uma interface braço/mão robótica experimentarão sensações variáveis ​​de toque ao longo do tempo.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Métricas de desempenho de aperto de mão artificial
Prazo: 1 semana
A porcentagem que os objetos agarrados são transportados com sucesso sem escorregar ou cair quando controlados por amputados usando uma mão artificial.
1 semana

Medidas de resultados secundários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Regeneração de Neuritas dos Gânglios da Raiz Dorsal
Prazo: 1 semana
A duração da regeneração de neuritos 1 semana após a axotomia será quantificada. Os gânglios da raiz dorsal serão cultivados in vitro em um arranjo de microeletrodos multicanal. A cultura neural será estimulada eletricamente com base nas sensações de toque da mão artificial usada pelos amputados. As sensações de toque nas pontas dos dedos serão convertidas biomimeticamente em pulsos que se assemelham a potenciais de ação para a estimulação elétrica. A duração da regeneração de neuritos foi quantificada usando NeuronJ para comparar imagens no início e nos pontos finais do estudo.
1 semana

Colaboradores e Investigadores

É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.

Investigadores

  • Investigador principal: Erik Engeberg, Ph.D., Florida Atlantic University

Datas de registro do estudo

Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados ​​pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.

Datas Principais do Estudo

Início do estudo (Real)

15 de outubro de 2017

Conclusão Primária (Real)

26 de outubro de 2021

Conclusão do estudo (Real)

26 de outubro de 2021

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

13 de junho de 2018

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

26 de junho de 2018

Primeira postagem (Real)

10 de julho de 2018

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

18 de setembro de 2023

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

13 de setembro de 2023

Última verificação

1 de setembro de 2023

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Outros números de identificação do estudo

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (Concessão/Contrato do NIH dos EUA)

Plano para dados de participantes individuais (IPD)

Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?

SIM

Descrição do plano IPD

Gênero, etnia (se divulgado voluntariamente) e natureza da ausência do membro superior (se aplicável) são registrados. Esta informação é relatada em revistas e publicações de conferências correspondentes.

Prazo de Compartilhamento de IPD

Dentro de 1 ano após a conclusão primária.

Critérios de acesso de compartilhamento IPD

Acesso livre.

Tipo de informação de suporte de compartilhamento de IPD

  • PROTOCOLO DE ESTUDO
  • SEIVA

Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo

Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Essas informações foram obtidas diretamente do site clinicaltrials.gov sem nenhuma alteração. Se você tiver alguma solicitação para alterar, remover ou atualizar os detalhes do seu estudo, entre em contato com register@clinicaltrials.gov. Assim que uma alteração for implementada em clinicaltrials.gov, ela também será atualizada automaticamente em nosso site .

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