为实时单个试验应用引发强大的中枢神经体感觉唤起潜力的方法优化
Disha Gupta1, Jodi Ann Brangaccio2, N J Hill2
1Albany Stratton VA Medical Center, National Center for Adaptive Neurotechnologies, Office A626, 113 Holland Avenue, Albany, New York, 12208, UNITED STATES.
Journal of neural engineering
|December 24, 2025
概括
使用更长的脉冲宽度 (0.5-1毫秒) 和低频刺激 (0.5赫兹) 来优化中枢神经的体感唤起潜力 (SEPs),显著提高了单次试验测量可靠性. 这一进步使实时神经康复应用使用脑电图 (EEG) 成为可能.
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:
- 使用非侵入性脑电图 (EEG) 测量中枢神经体感唤起潜力 (SEP) 的单试测量是困难的,因为信号与噪声比 (SNR) 较低.
- 这种限制阻碍了依赖SEP的实时神经康复应用程序.
研究的目的:
- 描述和评估用于引出可靠的中枢神经SEP的方法优化.
- 为了实现SEP的实时测量,减少对后处理的依赖.
主要方法:
- 在12名健康参与者和1名不完全脊髓损伤 (iSCI) 患者中,使用不同脉冲宽度 (0.1,0.5,1毫秒) 和低频刺激 (0.5赫兹) 来评估SEP.
- 调整刺激强度以唤起一致的感觉神经动作潜力 (SNAP) 和复合肌肉动作潜力 (CMAP).
- 唤起的潜在操作者调节系统被用于实时响应监测.
主要成果:
- 在所有测试的脉冲宽度中,在健康参与者和iSCI参与者中都实现了SEP P50和N70组件的可靠诱导.
- 增加脉冲宽度显著提高了N70振幅和SNR,在0.5-1毫秒时改善了40-52%.
- 单一试验N70分离性和测试-重试可靠性在较长的脉冲宽度 (0.5-1毫秒) 中最高.
结论:
- 方法上的优化,包括更长的脉冲宽度 (0.5-1毫秒) 和低频刺激 (0.5赫兹),使得单次试验中枢神经SEP测量得以稳定.
- 这种优化的方法促进了基于SEP的实时脑电脑接口应用程序用于神经康复.
- 这些发现表明,在健康个体和iSCI患者中都具有可行性.
