脳制御による筋肉の刺激により,麻痺後の握力の回復

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• バイオメディカルエンジニアリング
• リハビリテーション医学 リハビリテーション医学

背景:

• 脊髄損傷は脳と脊髄の繋がりを切断し,自発的な動きを妨げます.
• 現在の機能電気刺激 (FES) システムは,四肢麻痺で限られた手握り制御を提供します.
• 既存のFESは,事前プログラムされた刺激のために残肢の動きに依存しています.

研究 の 目的:

• 自発的な筋肉の活性化を回復するために,脳制御のFESシステムを開発し,テストする.
• 運動制御を取り戻すために脊髄損傷をバイパスする可能性を調査する.
• 強化された手機能の回復のための神経義肢技術の進歩.

主な方法:

• 霊長類の運動皮質にマイクロ電極を埋め込み,神経活動を記録する.
• 外周神経を遮断することで脊髄損傷をシミュレートする.
• 意図された筋肉の活性化を予測し,FESの強度を制御するために記録された神経信号を使用しました.
• 脊髄をバイパスして,麻痺した筋肉を直接刺激する.

主要な成果:

• 霊長類の麻痺した筋肉の自発的コントロールを成功裏に回復させた.
• 脳活動がFESを直接動かし,筋肉を活性化させることが実証された.
• 既存のFESシステムと比較して,より高いレベルのモーター制御を達成しました.

結論:

• 脳制御FESは,脊髄損傷を回避するための有効な戦略です.
• この神経義肢は,人間におけるより柔軟で巧妙な手機能回復の可能性を秘めています.
• 開発されたシステムは,麻痺の個体に対する臨床適用に向けた重要な進歩を表しています.