精确的神经刺激通过电极植入为瘫痪的患者提供了新的希望

脊髓损伤患者可能有一天重新使用瘫痪的胳膊和腿由于研究演示了如何四肢可以控制通过一个微小的植入电极阵列。

工作集中在控制电刺激脉冲传递到末梢神经纤维。当病人瘫痪,其中一个可能的原因是破坏脊髓,随着大脑的中央神经系统。大脑是工作,所以运动和感觉神经在周围神经系统,但电信号不能流之间的神经和大脑,因为脊髓损伤。

沟通问题是研究人员试图解决,通过实验,包括传输精确控制电脉冲在脚踝的神经激活plantar-flexor肌肉麻醉猫。

约翰·马修斯V电气工程和计算机科学教授在俄勒冈州立大学工程学院的,首席研究员米奇•弗兰克尔在犹他大学的博士生,和其他三名研究人员,所有教员在犹他州,进行了研究。发现最近发表在《华尔街日报》神经科学前沿。

人员发送脉冲使用一个优化PIV controller-proportional-integral-velocity-and猫的神经得到他们通过100 -电极阵列的基础测量16平方毫米;称为犹他州偏向电极阵列,命名,这是开发和生产的角度看电极行不同的高度。

由于特定的电极能够激活的神经纤维在正确的时候,控制器使猫的踝关节肌肉工作顺利,含量的方法。

结果表明,总有一天,一个瘫痪的人可能会配备一个可穿戴的,智能手机尺寸的控制箱,将冲动植入电极在他或她的周围神经系统,从而使至少某种程度的运动。

“说某人是瘫痪,整天躺在床上,床溃疡,”马修斯说。“早期版本的这项技术可以用来帮助的人站起来,使用沃克和做一些步骤。即使是那些事情会有巨大的影响别人的生活,当然我们希望人们做更多的事。我希望在5年或10年至少会有瘫痪的人基本版本。”

虽然这个特殊的研究专注于帮助瘫痪,一个相关的研究领域涉及到截肢者:neuroprostheses可以由思想控制基于解码电人的大脑内发生的事情,当他或她想,例如,他或她的胳膊或腿。

“我们可以从大脑学习的目的是什么,然后会产生运动的信号发生,”马修斯说。“得到控制信息的另一种方法是周围神经,“通过肌电图诊断过程评估肌肉和神经的健康。

一般来说,马修斯说,一个肌动电流图可以产生必要的控制信息。

把传感器放在一个人的大脑,通过植入脑深部或只是在头盖骨,是另一种裂纹的目的代码。头皮脑电图,电极板在上传大脑的电活动计算机可以被使用。

“有很多东西现在在假肢领域,”马修斯说。