通过脑机接口改善中风患者
阿德莱德大学(University of Adelaide)的研究人员发现,通过将大脑信号与电脑连接起来的特殊训练,中风患者有可能改善运动功能。
在该杂志发表的一项“原理证明”研究中英国皇家学会开放科学,研究人员描述了这是如何做到的大脑-计算机接口(BCI)在运动机能一只被冲伤的手。
BCI测量头皮表面的脑电信号。每次受试者想象执行一项特定的运动功能,例如抓住一个物体,BCI就会将这些电信号传送到计算机上。然后,一种先进的数学算法解释大脑信号,并相应地通过机器人操作器提供感官反馈。
“在大多数中风,大脑的面积将电机命令发送给肌肉变得部分受损,从而降低运动功能受影响的部分,”山姆Darvishi博士说,他完成了工作在阿德莱德大学的博士学位电气与电子工程学院在Mathias Baumert副教授和Derek Abbott教授的指导下。
“在运动学习的早期阶段(比如我们蹒跚学步的时候),我们的大脑和身体学习如何协调工作,当大脑命令目标肌肉,然后通过观察和感觉身体的每个动作接收反馈。”中风后,大脑需要重新训练失去的技能。
bci已经被提议作为替代疗法中风患者。他们已经显示出一定程度的希望,但到目前为止还不是特别有效。
“我们的理论是,为了实现脑机接口的临床效果,我们需要在正确的时间向大脑提供正确的反馈;当我们看到和感觉到身体的运动时,我们需要提供我们在自然运动学习中得到的同样的反馈。我们还发现,在大脑激活和目标肌肉激活之间应该有一个短暂的延迟。”
研究人员设计了一个特定的BCI来满足这些要求。在一项针对一名患者的个案研究中,他们只进行了10次30分钟的训练,就取得了36%的手部运动功能改善。
“这只是一名患者,所以我们不能将结果推广到整个中风人群,”Darvishi博士说。
“然而,它确实有足够的希望对中风患者进行更大规模的研究,看看这是否可能是一种中风康复的可行疗法。”
“这将是帮助他们的重要一步中风病人从衰弱的损伤中恢复。”
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