التحكم العصبي بسرعة مؤشر الكمبيوتر من خلال فك تشفير نشاط النمط الكهربائي لل cortex الحركي لدى البشر المصابين بالشلل الرباعي

توفر الروابط الوسيطة بالكمبيوتر بين خلايا النخاع الحركي البشري والأجهزة المساعدة وعودًا بتحسين أو استعادة الوظائف المفقودة لدى الأشخاص المصابين بالشلل. مؤخرًا، أظهرت دراسة سريرية تجريبية لنظام واجهة عصبية تحت القشرة أن إنسانًا يعاني من شلل رباعي كان قادرًا على الحصول على تحكم مستمر ثنائي الأبعاد في مؤشر الكمبيوتر باستخدام النشاط العصبي المسجل من قشرته الحركية. ومع ذلك، لم يكن هذا التحكم دقيقًا بما يكفي للاستخدام الموثوق به في العديد من مهام التحكم الشائعة للكمبيوتر. هنا، درسنا عدة خيارات تصميم مركزية لمثل هذا النظام بما في ذلك التمثيل الحركي لحركة المؤشر، وطريقة فك التشفير التي تحول نشاط مجموعات النيرونات النبوءي إلى إشارة تحكم، ومهمة تحكم المؤشر المستخدمة أثناء التدريب لتحسين معلمات طريقة فك التشفير. في مشاركين مصابين بالشلل الرباعي، وجدنا أن التحكم في سرعة المؤشر نتج عنه تحكم أكثر دقة في الحلقة المغلقة من التحكم في موضعه مباشرة، وأن التحكم في سرعة المؤشر تحقق بشكل أسرع من التحكم في الموضع. تم تحسين جودة التحكم أكثر من المرشحات الخطية التقليدية عن طريق استخدام طريقة احتمالية، وهي مرشح كالدمن، لفك تشفير النشاط الحركي البشري. أظهر تقييم الأداء بناءً على مؤشرات معيارية مستخدمة لتقييم مجموعة واسعة من أجهزة المؤشر تحسينًا كبيرًا في التحكم بالمؤشر باستخدام فك التشفير القائم على السرعة بدلاً من الموضع.