비 invasiv BCI 제어 보조 장치

간략 요약

중추 신경계에 영향을 미치는 부상은 근육에 대한 대뇌 경로를 방해하여 운동 조절 상실을 초래할 수 있습니다. 그러나 뇌는 움직임 의도나 운동 시각화(MI) 중에도 감각 운동 리듬(SMRs)을 보여줍니다. 이는 실제로 움직임을 수행하지 않고 움직임의 키네틱스를 정신적으로 반복하는 것입니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCIs)는 SMRs를 해독하여 보조 장치를 제어하고 기능 회복을 촉진할 수 있습니다. EEG를 기반으로 한 비침습적 BCI 시스템의 빠른 발전에도 불구하고, 두 가지 지속적인 문제가 남아 있습니다. 첫째, 신경 신호의 비정상성으로 인해 SMR 패턴의 불안정성은 BCI 성능을 여러 일 동안 크게 저하시키고 BCI 기반 재활의 효과를 방해할 수 있습니다. 둘째, EEG의 낮은 공간 해상도로 인해 동일한 다리의 세밀한 손 움직임에 해당하는 MI 패턴을 구분하는 것은 여전히 어렵습니다. 첫 번째 문제를 해결하기 위해, 대상자들은 일반적으로 신뢰할 수 있는 SMR를 유도하고 BCI 조절을 개선하기 위해 장기적인 훈련을 받습니다. 따라서 기본적인 질문은 SMR 신경생리학을 기반으로 한 대상자 훈련을 가속화하는 방법입니다. 이 연구에서, 연구자들은 피부를 통한 전기 척추 자극(TES)을 통해 대뇌 억제를 유발하는 것으로 conditioning을 통해 신경 동적을 제한하고, 이후의 MI 기반 BCI 훈련 세션에서 집중적이고 강력한 SMR 조절을 촉진하여 BCI 훈련을 가속화할 것이라고 가정합니다. 두 번째 문제를 해결하기 위해, 연구자들은 운동 시각화(MI)를 통해 주요 운동 대뇌 피질의 자발적 활성화에 따라 신경근 자극(NMES)을 적용하여, 닫힌 루프 BCI 설정 내에서 각 움직임과 관련된 별도의 신경 경로를 일관되게 활성화하여 다른 손 움직임과 관련된 활동 패턴을 구분하는 데 도움이 될 것이라고 가정합니다. 연구자들은 두 가지 자극 모드로의 훈련과 관련된 신경 plastic changes를 연구합니다.