在14名BrainGate临床试验参与者的皮层内微电极阵列的长期性能
1Department of Neurosurgery, Stanford University, Stanford, CA.
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|July 9, 2025
概括
这项研究评估了20年来犹他州微电极阵列的脑电脑接口. 这些阵列在的参与者中展示了可靠的神经记录和运动解码,显示了长期使用的潜力.
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:
- 大脑-计算机接口 (BCI) 恢复患者的功能.
- 高性能BCI经常使用微电极阵列,如犹他阵列,用于神经记录.
- 关于长期植入犹他阵列的长期性能,稳定性和解码精度的数据有限.
研究的目的:
- 为了全面评估长寿,解码精度和慢性植入的犹他阵列的日常稳定性.
- 用20年的来自BrainGate和BrainGate2临床试验的神经数据来评估犹他阵列的性能.
- 分析电极计数和解码性能之间的关系.
主要方法:
- 对来自BrainGate和BrainGate2试验的14名参与者的2319次录音和20个犹他阵列的分析.
- 评估神经尖端波形记录成功率和随时间的下降.
- 使用解码信号噪声比 (dSNR) 度量来评估运动意图解码性能.
主要成果:
- 犹他州的阵列成功地在平均35.6%的电极上记录了神经尖端波形,平均2.8年内最少下降7%.
- 在14个数组中,11个数组在整个研究入学期间提供了有意义的运动解码 (dSNR > 1).
- 解码信号与噪声的比率随着电极的数量以逻辑上升,三个阵列实现了高峰dSNR>4.5.5.
结论:
- 长期植入的犹他阵列比以前在非人类灵长类动物研究中报告的寿命和可靠性更好.
- 这些发现表明,通过增加电极数量来扩大BCI性能的途径.
- 需要进一步的研究,以解决脑电脑接口中持续的峰值性能变化的来源.
