研究了为恢复失去口腔功能与像起搏器的设备
甚至吞咽的平凡的行动需要一个协调良好的舞蹈30多了嘴部的肌肉。的损失函数的其中之一,由于疾病或损伤,可以非常衰弱。对这些人来说,神经刺激提供了一线希望恢复失去的口腔功能。
在一项新的研究中,德州农工大学的研究人员已经划定提供所需的最小电流的大小不同地方的感觉。研究人员说他们的研究是第一个但至关重要的一步构建植入电刺激可以恢复基本intraoral函数由于神经或丢失脑损伤。
这项研究的结果发表在《华尔街日报》IEEE生物医学工程。
许多基本协调的身体功能神经系统通过感觉运动反馈循环。顾名思义,这些神经回路包括大脑解读传入的信号感觉神经然后指挥运动神经来执行一个特定的运动。例如,感觉运动回路自愿功能中扮演着重要的角色,就像走路或持有一个对象,和无意识的动作,就像打喷嚏或闪烁。
在口内,也称为intraoral腔,有丰富的感官和运动神经。特别是,感觉运动神经软腭和舌头协调几个intraoral吞咽动作有关,演讲和呼吸。所以,感觉或运动神经纤维受损由于创伤或疾病可以妥协这些基本功能,减少了患者的生活质量。
电神经刺激可以帮助启动神经付诸行动,就像一个心脏起搏器如何电刺激神经在心脏,导致心肌收缩。但与起搏器,细节上所需的电流的频率和振幅的刺激的不同部分口没有被调查。
“电刺激可以调节神经电流或动作电位,这是沟通的模式与大脑,”博士说Hangue公园,电子和计算机工程系助理教授。“所以,电刺激应该仔细,因为如果不是这样,那么它可能造成不良的影响,也可能没有任何刺激。”
调查所需的最小电流刺激,公园和他的团队小金属电极插入标准的牙护圈。这些电极放置在主题来刺激他们的软腭或侧和舌尖,获得丰富的感觉神经。为每个这些位置,研究者慢慢变化的振幅刺激当前,保持固定的频率。然后,受试者被要求报告当他们刚开始感觉感觉,当感觉很不舒服。接下来,他们重复了同样的实验更高频率的电流。
编译他们的数据之后,团队的平均感知和不适阈值确定的舌头和软腭。此外,他们产生的等效电路intraoral腔复制这一领域的电气性能。这个电路,研究人员表示,可以进一步研究的影响电刺激离线不需要人类被试。
研究人员指出,他们的下一个步骤将是电刺激intraoral地区和研究这些模拟改变咀嚼,吞咽和其他行为。
“感觉运动系统可以非常容易损坏由于神经缺陷、衰老和神经退行性疾病,“说公园。“在这项研究中,我们已经开始为电刺激的部分口控制不自觉和自愿的动作。我们的工作是一个开创性的研究是很重要的,这样我们可以在不久的将来,帮助人们面临巨大的挑战做日常任务,我们认为是理所当然的。”
更多信息:Beomhee公园等,电气特性的舌头和软腭Intraoral神经调节使用集总元件模型,IEEE生物医学工程(2021)。DOI: 10.1109 / TBME.2021.3070867