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腦機接口|目前可以在實時框架中識別血流動力學(xué)變化，并且可以反饋給受試者

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腦機接口|目前可以在實時框架中識別血流動力學(xué)變化，并且可以反饋給受試者

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目前大多數(shù)旨在改善人類運動功能的腦機接口研究都涉及非侵入性腦機接口 。 無創(chuàng)腦機接口依賴于測量電磁變化如腦電圖、腦磁圖或代謝變化如功能磁共振成像、功能性近紅外光譜—功能性近紅外光譜的技術(shù) 。 除了高時間分辨率外 ， 腦電圖還具有使用方便、成本低和設(shè)備便攜等優(yōu)點 。 由腦電圖捕獲的與運動相關(guān)的大腦活動在頻率 ， 即感覺運動節(jié)律的調(diào)制或時域中進(jìn)行分析 。

簡而言之 ， 感覺運動節(jié)律-腦機接口是由記錄在a和b范圍內(nèi)感覺運動區(qū)域上方的節(jié)律的自愿調(diào)制來操作的 。 運動意圖是腦電圖中的緩慢負(fù)偏轉(zhuǎn) ， 在運動開始之前涉及感覺運動系統(tǒng)內(nèi)的許多大腦結(jié)構(gòu)并且可以在一次試驗中可靠地檢測到 。 功能磁共振成像技術(shù)測量由例如運動任務(wù)引起的血氧水平相關(guān)信號的變化 ， 提供高空間分辨率 。 目前可以在實時框架中識別血流動力學(xué)變化 ， 并且可以在神經(jīng)反饋環(huán)境中反饋給受試者 。

很少有研究探索基于功能磁共振成像的神經(jīng)反饋在運動康復(fù)中的潛力 。 功能性近紅外光譜還專注于局部血流動力學(xué)變化 ， 可以有效替代昂貴且體積龐大的功能磁共振成像設(shè)備 。 與功能磁共振成像一樣 ， 它具有與低時間分辨率相關(guān)的類似限制 ， 但它是便攜的 ， 因此幾乎無處不在 ， 最終允許在現(xiàn)實生活中進(jìn)行腦機接口神經(jīng)反饋運動訓(xùn)練 。 運動圖像和自主運動嘗試代表可以在為運動康復(fù)設(shè)計的腦機接口中利用的兩類主要任務(wù) 。



【腦機接口|目前可以在實時框架中識別血流動力學(xué)變化，并且可以反饋給受試者】長期以來 ， 運動圖像一直被用于運動康復(fù) ， 作為一種在執(zhí)行不安全或不可行時進(jìn)入或參與運動系統(tǒng)的策略 。 在中風(fēng)患者中 ， 運動圖像可以使用已被導(dǎo)致運動缺陷的病變以及除病變以外的大腦區(qū)域幸免的殘留通路 。 運動圖像作為一種治療策略的實際療效存在爭議 ， 因為臨床試驗導(dǎo)致了對比鮮明的結(jié)果 。 這種不確定性的原因主要歸因于運動圖像訓(xùn)練方案之間的差異以及缺乏對患者實際堅持所需心理任務(wù)的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn) 。

在這種情況下 ， 基于運動圖像的腦機接口提供了一種工具來監(jiān)控和加強運動內(nèi)容的心理練習(xí) ， 前提是任務(wù)設(shè)計賦予任務(wù)特定訓(xùn)練的原則 ， 即運動圖像內(nèi)容和獎勵反饋之間的一致性 ， 以目標(biāo)為導(dǎo)向的行動 ， 這已被證明可以誘導(dǎo)運動皮層的可塑性并在現(xiàn)實世界的場景中轉(zhuǎn)化康復(fù)效果 。 可以說 ， 中風(fēng)可能會影響患者進(jìn)行運動圖像的能力 ， 具體取決于病變側(cè)和部位 ， 因此大腦對運動圖像的反應(yīng)可能會改變 。

盡管已證明中風(fēng)患者有能力掌握基于運動圖像的腦機接口 ， 但哪個中風(fēng)患者亞組可以從運動圖像中獲益最多的問題–基于腦機接口的干預(yù)措施值得進(jìn)一步研究 。 布赫等人 。 表明 ， 慢性中風(fēng)后手握運動圖像的表現(xiàn)依賴于頂額網(wǎng)絡(luò)的完整性 。 運動康復(fù)的最終目標(biāo)是提高日常生活中的運動技能 。 在具有殘余運動能力的中風(fēng)患者中 ， 自主運動嘗試是參與運動系統(tǒng)的最直接方式 ， 它構(gòu)成了大多數(shù)傳統(tǒng)物理治療的基礎(chǔ) 。

在大腦層面 ， 可以從運動開始前后的瞬間檢測到自主運動嘗試 。 在腦機接口環(huán)境中 ， 與運動準(zhǔn)備和最終執(zhí)行相關(guān)的大腦活動可以像基于運動圖像的用于康復(fù)的腦機接口一樣被檢測和加強 。 此外 ， 自主運動嘗試產(chǎn)生的肌肉激活可以通過肌電圖記錄包含在腦機接口范例中 。 所謂的混合腦機接口的特點是腦信號與肌電圖記錄的肌肉活動相結(jié)合 。

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