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le consortium dirigé par UCI reçoit $8 millions du NSF pour développer la surface adjacente de cerveau-ordinateur

Le National Science Foundation a attribué $8 millions à un consortium abouti par l'Université de Californie, Irvine à développer une surface adjacente de cerveau-ordinateur qui peut remettre la capacité et la sensation de marche dans les personnes avec la lésion de la moelle épinière. Cette initiative représente la plus grande récompense de NSF reçue par des chercheurs de corps enseignant dans les écoles de bureau d'études et de médicament d'UCI.

« L'objectif de ce projet multidisciplinaire est de produire un système implantable qu'en évitant la partie endommagée de la moelle épinière peut permettre à des patients présentant ces blessures de regagner la sensation dans leurs pattes et promenade de nouveau, » a dit l'investigateur principal Payam Heydari, le professeur d'UCI du génie électrique et de l'informatique.

Les « lésions de la moelle épinière sont dévastatrices et ont un choc profondément négatif sur l'indépendance et qualité de vie de ceux affectés, » il a ajouté. « Ces invalidités donnantes droit coûtent aux États-Unis approximativement $50 milliards par an dans primaire et des dépenses secondaires de santé, ainsi nous espérons que notre travail pourra résoudre un problème de santé publique national important. »

La concession de cinq ans, parrainée par le programme Cyber-Matériel de frontière des systèmes du NSF, sera divisée parmi UCI, Institut de Technologie de la Californie et l'Université de Californie du Sud. Les chercheurs Co-principaux de Heydari sur le projet sont Zoran Nenadic, professeur d'UCI de génie biomédical ; Font, le professeur clinique auxiliaire d'UCI de la neurologie ; Richard Andersen, James G. Boswell professeur de la neurologie chez Caltech ; et Charles Liu, professeur de la chirurgie neurologique à l'École de Médecine de Keck d'USC.

Nenadic a dit que l'équipe de recherche d'UCI avait travaillé ces dernières années pour miniaturiser des systèmes de cerveau-ordinateur-surface adjacente, les rétrécissant de la taille d'un ordinateur de bureau à l'écaille de stimulateur. Nenadic et font collaboré précédemment sur une étude d'épreuve-de-concept pour mettre en application une surface adjacente de cerveau-ordinateur qui a permis à un homme paraplégique de marcher un court distance. L'objectif de ce projet financé par le NSF neuf est de perfectionner la technologie et de diminuer sa taille.

« Laboratoire de professeur Heydari's, qui se spécialise dans de basse puissance, l'électronique de nano-écaille, conçue et mise en application plusieurs circuits intégrés critiques qui effectue la graduation à ce possible de petite taille, » il a ajouté.

Cette initiative neuve se concentrera sur convertir la technologie existante en version entièrement implantable qui en quelque sorte assimilé mis en application aux stimulateurs profonds de cerveau. Pour vérifier la technologie, l'équipe d'UCI collaborera avec Caltech et USC sur des études cliniques dans les volontaires avec la lésion de la moelle épinière.

« Puisque ces systèmes sont entièrement implantables, ils seront inapperçus, travail vingt-quatre heures sur vingt-quatre et atteindre des signes beaucoup plus intenses de cerveau, facilitant le contrôle hautement précis du mouvement, » a dit Nenadic.

Font, un expert en matière de neurorehabilitation, voient le potentiel au delà des personnes de aide avec la lésion de la moelle épinière. « Une fois que ces systèmes sont approuvés par le FDA, leur application peut être augmentée aux gens affectés par l'invalidité devant frotter ou lésion cérébrale traumatique, » il a dit. « L'étude également augmentera grand notre connaissance de la façon dont l'esprit humain règle la marche et traite la sensation - la connaissance qui peut aider des chercheurs mieux à comprendre les procédés de la maladie qui affectent ces fonctionnements. »

Le programme Cyber-Matériel de frontière de systèmes est un des plus grande dans le NSF, fournissant le financement pour les efforts importants qui recensent et adressent les problèmes critiques qui ont le potentiel d'être résolu par l'utilisation d'électronique, calculer et les technologies de l'information.

D'autres commentaires

Les « gens avec des lésions de la moelle épinière n'ont pas la sensation dans leurs pattes et doivent regarder leurs pieds à l'aide des pattes prothétiques manuellement réglées, puisqu'ils ne reçoivent pas le contrôle par retour de l'information sensoriel normal. Ceci le rend difficile d'utiliser des dispositifs, un tel exosquelette. Cependant, la surface adjacente de cerveau-machine que nous travaillons en circuit sera bidirectionnelle. Elle permet à des neurones de régler un exosquelette et donne également à des neurones le contrôle par retour de l'information de la sensation dans la région du cortex du cerveau où la patte est représentée. Le contrôle par retour de l'information sensoriel basé sur stimulation est la composante principale de la participation de notre laboratoire dans le projet. » - Richard Andersen, Caltech.

« L'approche actuelle développe une solution technique à la paralysie en produisant un circuit neuf pour que le cerveau agisse l'un sur l'autre directement avec l'environnement externe. Cette approche nouvelle synergisera avec des stratégies parallèles telles que le réglage neural et l'optimisation. » - Charles Liu, USC