Clasificación del estado de movimiento en casa mediante interfaz neuronal córtico-estriatal totalmente implantable

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Ingeniería Biomédica
• Neuromodulación

Sus antecedentes:

• La decodificación del movimiento humano a partir de señales neuronales generalmente requiere aprendizaje automático en laboratorio y datos a corto plazo.
• Este enfoque limita la comprensión del comportamiento natural y las aplicaciones clínicas como la neuromodulación en circuito cerrado.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la primera clasificación de la marcha en humanos y en casa utilizando un neuroestimulador bidireccional totalmente implantable.
• Establecer un flujo de trabajo para la decodificación neuronal en el mundo real y un marco para la neuromodulación adaptativa personalizada.

Principales métodos:

• Se registró la actividad crónica de la corteza motora y el globo pálido en cuatro pacientes con enfermedad de Parkinson durante la actividad diaria no supervisada (más de 80 horas).
• Se sincronizaron los datos neuronales con datos cinemáticos portátiles.
• Se identificaron biomarcadores espectrales personalizados de la marcha y se validó su rendimiento.
• Se utilizó el clasificador de discriminante lineal integrado del neuroestimulador para la clasificación del estado de movimiento en tiempo real.

Principales resultados:

• Identificó con éxito biomarcadores espectrales predictivos personalizados para la marcha.
• Demostró la clasificación del estado de movimiento en tiempo real utilizando estos biomarcadores y el clasificador del neuroestimulador.
• Validó el rendimiento de la clasificación dentro de las restricciones del nivel del dispositivo para la estimulación en circuito cerrado.

Conclusiones:

• Se estableció un nuevo flujo de trabajo para la decodificación neuronal en el mundo real del movimiento humano.
• Se desarrolló un marco escalable para la neuromodulación adaptativa personalizada.
• Se amplió el potencial traslacional de las interfaces cerebro-computadora implantables para el comportamiento naturalista.