""

科学家开发出“智能脊髓接口”与630万$的DARPA的资助

澳门网赌网站的研究人员,从罗得岛医院和私家医生合作伙伴将开发和测试旨在填补由脊髓损伤产生的神经回路的差距,恢复肌肉控制和感觉的希望的设备。

普罗维登斯,R.I. [澳门网赌网站] - 以630万$从美国一个新的资助项目美国国防部高级研究计划局(DARPA),由澳门网赌网站研究人员领导将开发并测试一种“智能脊柱界面”,旨在帮助恢复肢体运动和膀胱控制谁遭受脊髓损伤人的团队。 

在罗德岛医院,寿命伙伴医生合作开发,与英特尔和商业合作伙伴一起微导致医疗中,实验性接口设计,将弥补由脊髓损伤产生的神经回路的差距,研究人员说。这个想法是记录下旅行脊髓上述损伤部位的信号,并利用它们来驱动,低于病变脊髓电刺激。同时,信息从下方上来的帘线将用于驱动上述损伤刺激。该设备可能有助于恢复双肢肌肉的意志控制,以及感觉和感觉因伤病丧失。 

“我们知道,围绕脊柱病变电路通常保持活跃和功能,”大卫borton,在工程的布朗学院的助理教授,在大学的卡尼研究所脑科学谁将会领导该项目的研究员说。 “希望是,通过使用从双向方式病变两侧的信息,我们可以作出对脊髓损伤的治疗显著的影响。这个探索性研究的目的是构建工具集 - 硬件,软件和脊髓的功能认识的混合 - 做出这样的系统可能“。

Photo of 大卫borton
大卫borton

在接下来的两年中,研究小组将与医生的工作。贾里德弗里德利,在罗得岛医院神经外科工作人员招募与脊髓损伤的志愿者与一个实验性的接口,为期29天植入。该装置将记录和刺激脊椎的患者参与了脊髓损伤标准的物理治疗。

“这确实是有有患者脊髓损伤的生活有显著的影响,尤其是对我们与战争相关的脊髓受损的退伍军人的潜力变革的努力,”博士说。子牙gokaslan,神经外科医生在院长在罗得岛和米里亚姆医院,寿命的诺曼王子神经科学研究所临床主任和棕色医学神经外科棕色的沃伦·阿尔珀特学校的椅子。 “我们非常高兴能成为这个非常创新性的研究,这是由博士领导的杰出的科学家之间的合作伙伴关系的结果的一部分。 borton在棕色和我们在罗得岛医院的团队以及我们的产业合作者。我们是由国防部DARPA通过和我们从使用寿命和澳门网赌网站领导收到的所有支持部门的这项工作的资金表示感谢。”

研究人员将重点放在关系到腿走路和站立时,以及与膀胱的控制,后者是人与脊髓损伤报告的头号关注信号的控制信号。在为期两年的项目结束时,研究人员希望能够证明该设备能够正确定位影响这些活动的神经回路。

“我们希望通过探索由脊髓产生什么样的信号,它们如何与日常生活以及如何脊髓影响这些信号的电调制,我们会告知治疗技术的未来设计的活动,” borton说。  

最近的研究通过 通过borton领导 并通过在团队 我们。瑞士 已经表明,脊髓电刺激可以恢复脊髓损伤后自主肌肉控制,康复可能有助于帮助。这个新项目的目的是通过使用从脊髓信号来驱动刺激更相似的自然信号处理的方式来巩固现有成果的成功。并通过使刺激双向,它也可能有助于从肢体和肌肉损伤部位以下感觉的恢复,以及随着时间的推移演变的刺激分布。 

“什么是在这个新项目从脊髓本身并用它来驱动刺激脊髓的另一部分以信息,” borton说。 “这样,我们利用尽可能多的完好的组织,我们可以,我们认为这可能会导致开门脊髓电刺激治疗更广泛的应用,例如,膀胱的控制。”

该项目的一个关键部分是发展人工智能(AI)和机器学习工具来解码来自脊柱脊髓记录的信号。为此,棕色团队将与来自英特尔的研究人员,这将为该项目提供硬件,软件和研究支持工作。通过像大脑之门的协作项目,棕色的研究人员已经做了开创性工作在这一领域,而这个新项目将建立在这一成功。

“作为博士学生棕色,我研究了如何接口与机器作为应用程序的大脑,说:”纳文饶,在英特尔的AI产品集团的副总裁和总经理。 “现在在英特尔,我们结合我们与澳门网赌网站的尖端医学研究,帮助解决一个关键的医疗问题AI专业知识:如何重新连接大脑和脊椎的主要脊髓损伤后。”

托马斯·塞尔,认知,语言和心理科学的棕色副教授,将与AI团队从英特尔工作。在计算机视觉方面的专家,在塞尔使用设计的人造类似物的生物系统的理解领域的专业知识。

“我们的目标是要弄清楚数学抽象,我们可以再与现代的机器学习架构整合,”塞尔说。 “希望是,如果我们可以用的脊髓是如何工作的一些知识,设计我们的模型,我们可以开发出高效,普及并可以用更少的培训学习体系。”

Image of an electrode array
像这样的电极阵列将用于创建一个智能的脊柱界面旨在1天帮助恢复功能的人脊髓损伤。

该项目将使用由微导线开发出一种高分辨率脊髓电刺激技术,叫做hd64的。

“多年来,脊髓刺激导致不可预知的临床结果由于与本地化疗法只需要它的身体的各个部分的固有的困难,”布赖恩·麦克劳克林,创始人和微导致医疗首席执行官。 “我们开发hd64提供在治疗位置的数量增加了2倍和更高的精确定位的精度,而不改变可植入装置的大小或电线的数量。” 

在这个项目的第一个两年阶段,设备将使用外部计算机系统的解码脊髓信号。然而,研究小组希望这个项目将为康复期间及以后的长期使用完全植入装置的基础。 

“我们相信,我们在这个节目学习会通知系统,将有来自脊髓损伤的康复产生实际影响未来的细化,” borton说。 

“寿命和罗德岛医院很荣幸能与澳门网赌网站和高科技产业合作伙伴对这一突破性的技术和治疗的努力合作,在神经科学研究的前沿,”蒂莫西Ĵ说。 Babineau表示,医学博士,总裁和寿命的首席执行官。 “我们对神经科学和推进临床研究的坚定承诺迫使我们的投资在这个令人兴奋的工作,并没有组医生可能更适合这项工作比我们的世界著名的神经外科团队。”