Bakgrund: Spinal cord skada (SCI) kan lämna de drabbade individer med paraparesi eller paraplegi, vilket gör dem oförmögna att ambulera. Eftersom det för närvarande inte finns någon reparativ behandling för denna population, har nya metoder som hjärnkontrollerade proteser sökts. Våra senaste studier visar att en hjärna-dator-gränssnitt (BCI) kan användas för att kontrollera dämpning i en virtuell verklighet miljö (VRE), vilket tyder på att en BCI-kontrollerad lägre extremitet protes för dämpning kan vara möjlig. Vår BCI har dock ännu inte testats i en SCI-population. Metoder: Fem försökspersoner med paraplegi eller tetraplegi på grund av SCI genomgick ett 10-min träningspass där de alternerade mellan kinetiska motoriska bilder (KMI) av tomgång och gång medan deras elektroencefalogram (EEG) spelades in. Försökspersonerna utförde sedan en målinriktad online-uppgift, där de använde KMI för att kontrollera den linjära ambuleringen av en avatar och samtidigt göra 10 sekventiella stopp vid angivna punkter inom VRE. Flera online-studier utfördes på en enda dag, och denna procedur upprepades under 5 experimentella dagar. Resultat: Klassificeringsnoggrannheten för tomgång och gång uppskattades offline och varierade från 60,5 % (p=0,0176) till 92,3 % (p=1,36×10 -20) mellan försökspersoner och dagar. Offline-analys visade att aktiveringen av mittfrontsområden främst i μ- och låg-β-banden var den mest konsekventa funktionen för att skilja mellan tomgång och promenad KMI. I online-uppgiften uppnådde försökspersonerna en genomsnittlig prestanda på 7,4±2,3 lyckade stopp på 273±51 sek. Dessa föreställningar var meningsfulla, d.v.s. signifikant annorlunda från slumpmässig gång Monte Carlo simuleringar (p < 0,01), och alla utom ett subjekt uppnådde målmedveten kontroll under experimentens första dag. Slutligen kunde alla försökspersoner upprätthålla målmedveten kontroll under hela studien, och deras online-prestationer förbättrades med tiden. Slutsatser: Resultaten av denna studie visar att SCI-patienter avsiktligt kan driva en självgående BCI-gångsimulator för att slutföra en målinriktad dämpningsuppgift. Driften av det föreslagna BCI-systemet kräver kort träning, är intuitiv, och robust mot försökspersoner och dagliga neurofysiologiska variationer. Dessa fynd tyder på att BCI-kontrollerade lägre extremitetsproteser för gångrehabilitering eller restaurering efter område kan vara genomförbara i framtiden.
Virtual reality miljö för patienter med ryggmärgsskada (SCI) baserat på BCI för att uppnå specifika mål utformades REF.
Operation of a Brain-Computer Interface Walking Simulator by Users with Spinal Cord Injury
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Biology']}