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神經(jīng)機(jī)器人系統(tǒng)解碼帕金森病行走障礙

發(fā)布時(shí)間:2022-09-09 09:32:00來源: 科技日報(bào)

  科技日報(bào)北京9月8日電 (記者張夢然)利用新的神經(jīng)機(jī)器人平臺和電極測量,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員解碼了帕金森病是如何導(dǎo)致患者大腦失調(diào),損害其行走等運(yùn)動能力的。這一發(fā)現(xiàn)揭示了大腦中丘腦下核區(qū)域如何協(xié)調(diào)腿部肌肉的激活,并提出了可檢測患者“凍結(jié)”和其他行走障礙的算法。

  發(fā)表在《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》上的該項(xiàng)研究結(jié)果,揭示了丘腦下核動力學(xué)編碼行走的關(guān)鍵原理,開辟了用這些信號操作神經(jīng)假體系統(tǒng)以改善帕金森病患者行走的可能性。

  帕金森病患者經(jīng)常遇到運(yùn)動問題,如震顫、行走困難和運(yùn)動時(shí)“凍結(jié)”??茖W(xué)家推測,針對大腦的特定區(qū)域,如深部腦刺激,可幫助治療這些運(yùn)動癥狀。

  以前的工作曾將丘腦下核與手臂運(yùn)動聯(lián)系起來,但這個(gè)大腦區(qū)域如何協(xié)調(diào)腿部運(yùn)動和行走還不太清楚。

  研究人員此次構(gòu)建了一個(gè)椅子狀的神經(jīng)機(jī)器人平臺,全面測量了18例帕金森病患者腿部肌肉的激活。團(tuán)隊(duì)將他們的設(shè)備與腦電極的測量相結(jié)合,以跟蹤丘腦下核的活動,使他們能夠解構(gòu)行走中最重要的組成部分。當(dāng)患者移動腿部時(shí),該平臺顯示丘腦下核控制其腿部肌肉活動的啟動和終止。

  研究人員創(chuàng)造了幾種算法,將常規(guī)步態(tài)與步態(tài)受損區(qū)分開來,并且可在患者進(jìn)行短途行走測試時(shí),成功識別出他們的“凍結(jié)”發(fā)作。

(責(zé)編:陳濛濛)

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