Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Виртуальный нейропротез: восстановление осязания у людей с ампутированными конечностями

13 сентября 2023 г. обновлено: Florida Atlantic University

Виртуальный нейропротез: восстановление автономии у людей, страдающих от нейротравмы

Общая цель этого проекта состоит в том, чтобы разработать виртуальный нейропротез, в котором факсимиле нервного имплантата вынесено наружу и размещено в хорошо контролируемой микрофлюидной камере, тем самым уменьшая внутренние ограничения высокоинвазивных исследований с нейронными имплантатами. Здоровые субъекты и субъекты с ампутированными конечностями будут наняты для управления ловкой искусственной рукой и рукой с помощью сигналов электромиограммы, в то время как сигналы электроэнцефалограммы (ЭЭГ) будут одновременно измеряться. Измерения силы захвата роботом будут биомиметически преобразованы в электрические импульсы, подобные тем, которые обнаруживаются в периферической нервной системе, чтобы катализировать регенерацию нервов in vitro после нейротравмы. Синергетический вклад этого междисциплинарного проекта приведет к преобразующему пониманию симбиотического взаимодействия нейронной пластичности в системах человек-робот. В настоящее время нет систематического понимания того, как сигналы тактильной обратной связи могут способствовать регенерации нейронов афферентных нервных путей для восстановления соматочувствительности и улучшения двигательной функции у людей с ампутированными конечностями, оснащенных нейропротезами конечностей. Решение этой проблемы станет значительным прорывом в важной области нейропротезирования.

Обзор исследования

Статус

Завершенный

Условия

Вмешательство/лечение

Подробное описание

В течение одного или нескольких дней будут изучаться нейроповеденческие процессы у людей, управляющих роботизированной рукой и кистью для выполнения простых двигательных задач (например, транспортировка хрупких объектов), в то время как виртуальный протокол регенерации периферических нервов предоставляет пользователям биологически реалистичные, идиосинкразические параметры для восстановления тактильных ощущений (в двойном слепом режиме клеточные нейрофизиологи, характеризующие регенерацию нейронов с помощью микроскопии, не знают имени и состояния субъектов). ; и экспериментаторы-человеки не знают о параметре тактильной обратной связи, который будет использоваться в эксперименте каждый день, который вводится нейрофизиологом в черный ящик программного обеспечения в случае микроскопической оценки регенерации нерва (ранняя часть проекта), или который автоматически вводится системой в случае импедиметрических измерений в реальном времени (более поздняя часть проекта)).

Основными экспериментальными факторами являются «тактильная обратная связь» с тремя модальностями: полная, частичная (зависит от регенерации нервов) и нулевая; и бросить вызов стратегии человеческого контроля и навязать спрос на тактильную информацию, «вес транспортируемого объекта» (тяжелый, средний и легкий).

Методы регистрации: электроэнцефалография (ЭЭГ), электромиография (ЭМГ) и поведенческие характеристики субъектов.

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Действительный)

21

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 18 лет до 65 лет (Взрослый, Пожилой взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Да

Описание

Критерии включения:

  • Отсутствие неврологических нарушений тактильной чувствительности.

Критерий исключения:

  • моложе 18 или старше 65 лет

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Фундаментальная наука
  • Распределение: Н/Д
  • Интервенционная модель: Одногрупповое задание
  • Маскировка: Нет (открытая этикетка)

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Экспериментальный: Рост нерва во время контроля протеза

Определите оптимальные условия, способствующие восстановлению сенсорных функций у людей с отсутствием конечностей, с помощью адаптивного закона управления тактильной обратной связью, который имитирует опыт нейронной пластичности.

Будет использоваться вмешательство Сенсорное восстановление во время контроля протеза.
Поведенческий: Сенсорное восстановление во время контроля протеза
Субъекты-люди, использующие интерфейс роботизированной руки/кисти, со временем будут испытывать различные ощущения осязания.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Показатели производительности искусственного захвата руки
Временное ограничение: 1 неделя
Процент, в котором захваченные предметы успешно переносятся без соскальзывания или падения при управлении людьми с ампутированными конечностями с помощью искусственной руки.
1 неделя

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Регенерация нейритов дорсальных корневых ганглиев
Временное ограничение: 1 неделя
Продолжительность регенерации нейритов через 1 неделю после аксотомии будет оценена количественно. Ганглии дорсального корня будут культивироваться in vitro в многоканальной микроэлектродной матрице. Нейронная культура будет электрически стимулироваться на основе ощущений прикосновения искусственной руки, которую используют люди с ампутированными конечностями. Ощущения прикосновения кончиков пальцев будут биомиметически преобразованы в импульсы, напоминающие потенциалы действия для электрической стимуляции. Продолжительность регенерации нейритов определяли количественно с помощью NeuronJ для сравнения изображений в начале и в конце исследования.
1 неделя

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Florida Atlantic University

Соавторы

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

Следователи

  • Главный следователь: Erik Engeberg, Ph.D., Florida Atlantic University

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

15 октября 2017 г.

Первичное завершение (Действительный)

26 октября 2021 г.

Завершение исследования (Действительный)

26 октября 2021 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

13 июня 2018 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

26 июня 2018 г.

Первый опубликованный (Действительный)

10 июля 2018 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

18 сентября 2023 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

13 сентября 2023 г.

Последняя проверка

1 сентября 2023 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Другие идентификационные номера исследования

  • FloridaAU
  • R01EB025819 (Грант/контракт NIH США)

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

ДА

Описание плана IPD

Регистрируются пол, этническая принадлежность (если раскрывается добровольно) и характер отсутствия верхних конечностей (если применимо). Эта информация сообщается в соответствующих журналах и публикациях конференций.

Сроки обмена IPD

В течение 1 года после завершения основного курса.

Критерии совместного доступа к IPD

Открытый доступ.

Совместное использование IPD Поддерживающий тип информации

  • STUDY_PROTOCOL
  • САП

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться