探索双向脊髓机器接口的可行性,通过感知和刺激轴突束的轴突束
概括
这项研究证明了使用微电极阵列感知和刺激脊髓活动的可行性. 这些发现对于开发先进的脊髓机器接口来恢复受伤后的功能至关重要.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复技术 康复技术 康复技术
背景情况:
- 脊髓损伤 (SCI) 导致持久的运动和感官缺陷.
- 大脑机器接口 (BMI) 在恢复神经功能方面表现有前途.
- 脊髓机器接口 (SCMI) 提供了由于脊髓组织的优势.
研究的目的:
- 为了证明感知和唤起脊髓轴突束中的复合动作潜能 (CAP) 的可行性.
- 推进脊髓机器接口 (SCMI) 系统的发展.
- 为双向SCMI系统奠定基础.
主要方法:
- 设计和使用微电极阵列 (MEA) 来记录和刺激脊髓.
- 插入MEA到腰背脊柱进行感觉映射 (触觉和自感).
- 沿脊柱通道向前方和尾部传递电脉冲以进行刺激.
主要成果:
- 从背脊柱中成功捕获了轴突CAP,具有高空间精度,匹配皮肤体的体型.
- 观测到背脊柱轴突放电频率的调节,随着部位置的变化 (自身感知).
- 在上升和下降的脊柱通道上展示了双向信号传播,使肌肉激活.
结论:
- 在脊髓中,通过植入的MEAs进行轴突CAP传感和刺激是可行的.
- 这些发现是开发闭环双向SCMI系统的关键一步.
- 这项研究为恢复SCI患者的神经功能铺平了道路.
