Sensations d'intensité et de fréquence multiplexées pour le toucher artificiel en modulant les caractéristiques temporelles des trains d'impulsions électriques

Dans les prothèses neurales, la modulation de l'intensité d'un seul canal (c'est-à-dire à travers une seule électrode de stimulation) a été réalisée en augmentant la magnitude ou la largeur de chaque impulsion de stimulation, ce qui risque de provoquer de la douleur ou de la paresthésie ; et en changeant le taux de stimulation, ce qui entraîne des changements concomitants dans la fréquence perçue. Dans cette étude, nous avons cherché à rendre une perception de l'intensité tactile et de la fréquence de manière indépendante, au moyen de motifs de trains d'impulsions temporelles de magnitude fixe, délivrés de manière non invasive. Notre étude psychophysique exploite un mécanisme de codage de fréquence précédemment découvert, où la fréquence perçue des impulsions de stimulus regroupées en rafales périodiques dépend de la durée de l'intervalle entre les rafales, plutôt que du taux d'impulsions moyen ou de la périodicité. Lorsque les impulsions de stimulus électriques étaient organisées en rafales, l'intensité perçue était influencée par le nombre d'impulsions dans une rafale, tandis que la fréquence perçue était déterminée par le temps entre la fin d'une enveloppe de rafale et le début de la suivante. L'amplitude perçue était modulée par 1,6× tandis que la fréquence perçue variait indépendamment de 2× dans la plage testée (20–40 Hz). Ainsi, la sensation d'intensité pourrait être contrôlée indépendamment de la fréquence par le biais d'un seul canal de stimulation sans avoir à varier le courant électrique injecté. Cela peut constituer la base pour améliorer les stratégies de livraison de sensations plus complexes et naturelles pour les utilisateurs de prothèses de main.