本体感觉感觉运动与手部假肢神经接口的整合 (PSI)

手是与世界互动的主要方式，失去一只手的退伍军人必须应对功能和感官能力下降的问题。 虽然肌电假肢可以恢复失去的手的基本抓握功能，但许多截肢者放弃使用假肢，因为目前的假肢选择不能满足他们的需求。 此外，许多截肢者在肢体丧失后与幻痛和社会心理缺陷作斗争，目前的治疗方法无法完全缓解这些问题。

在正常的感觉运动系统中，本体感觉是肢体位置和运动的感觉，对于告知运动计划和纠正运动错误至关重要。 此外，本体感觉在身体所有权、代理和幻痛中起着关键作用。 尽管它很重要，但目前的假肢选择中缺少本体感觉。

拟议项目的目标是通过提供关于假肢姿势和运动的本体感受反馈，使上肢假肢装置对失去一只手的退伍军人更加自然和有用。 中心假设是，有效地关闭假肢用户和他们的设备之间的循环需要感觉输入和控制输出密切模仿身体模式的潜在感觉运动神经过程。 研究人员将使用研究人员植入的神经接口系统检查人工本体感觉与假体控制在三名经桡动脉和三名经肱骨截肢者中的整合。

目标 1. 表征由周围神经刺激引起的本体感觉。 研究人员将测试随时间变化的周围神经刺激 (PNS) 模式，并使用与对侧完整肢体的位置匹配和多元回归分析来检查对诱发的本体感受知觉​​的运动学的影响。 研究人员将研究成对的激动剂-拮抗剂刺激策略，并使用心理测试比较仅激动剂和成对的激动剂-拮抗剂策略之间的可辨别性。

目标 2. 研究刺激诱发本体感觉的机制。 PNS 本体感觉的神经生理学基础尚不清楚。 为了研究本体感受知觉​​是源自直接传入激活还是通过直接肌肉激活间接募集，研究人员将对经桡动脉参与者的残余前臂进行运动阻滞，并检查本体感受知觉​​的变化。 在经肱骨的参与者中，将在系统植入时进行靶向肌肉再神经支配，并将比较肌肉长入前后的感知。

目标 3. 确定在姿势匹配过程中本体感受刺激与电机控制的整合。 为了在主动假肢使用期间恢复退伍军人的本体感觉，PNS 诱发的知觉必须与自愿肢体控制相结合。 研究人员将通过虚拟现实姿势匹配任务确定本体感觉对运动控制的影响，并将性能与具有和不具有本体感觉 PNS 的基于速度和位置的假手控制器进行比较。 其次，研究人员将通过心理测量差异评级任务确定自愿控制对 PNS 诱发的本体感觉的影响。 第三，研究人员将通过调查评估人工本体感觉对具体化的影响。

该项目将是第一个在广泛的上肢截肢者中研究 PNS 本体感觉的感觉运动整合以及位置和速度控制器的项目。 该研究将提供有关人工本体感觉的运动学以及直接肌肉激活在形成本体感觉中的作用的重要信息。 研究人员预计，从该提案中获得的知识将提高假肢的实用性和肢体丧失退伍军人的接受度，并将推动假手技术和神经康复领域的护理标准。