植入的微电极阵列在再生肌肉中允许从转移的多功能神经中分离神经驱动器
Laura Ferrante1, Anna Boesendorfer2, Deren Y Barsakcioglu1
1Department of Bioengineering, Imperial College London, London, UK.
Nature biomedical engineering
|October 24, 2025
概括
针对性肌肉再内核化手术与先进的信号处理相结合,可以在单个肌肉内分离神经信号. 这一突破增强了假肢控制和运动编码理解.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 康复医学 康复医学 康复医学
背景情况:
- 针对性肌肉再生 (TMR) 手术将残余神经信号重新引导到备用肌肉中,用于电肌图 (EMG) 信号恢复.
- 重叠的EMG信号使得TMR后肢体功能的解释变得复杂.
- 再生性外围神经接口 (RPNI) 分区神经以隔离神经源,但需要手术神经分裂.
研究的目的:
- 开发一种方法来分离单个神经信号在单个reinnervated肌肉内没有手术神经分裂.
- 为了能够精确地解码运动指令,以改善假肢控制.
- 为了研究中央神经系统在重新内核化后对运动的编码.
主要方法:
- 结合的TMR手术与高密度微电极阵列植入单个reinnervated肌肉.
- 应用数学源分离方法来将EMG信号解卷成发动机单元尖列车.
- 分析了上肢截肢的参与者从再生肌肉的EMG信号.
主要成果:
- 成功地将多个不同的神经信号分离在一个单一的肌肉内.
- 确定了与各种功能任务相关的运动神经元的独特集群.
- 从一个肌肉部位提取多个神经命令,从而消除了神经分裂的需要.
结论:
- 结合的TMR和信号分离方法有效地解码来自单个肌肉的神经命令.
- 这种方法提供了一个有希望的替代手术神经分区为假肢控制.
- 这一发现提升了我们对TMR手术后神经信号编码运动的理解.
