研究目的
开发一种可穿戴式脑部刺激器,该设备由安装在帽子上的电动马达高速旋转的小型钕磁铁组成,并测试其对大脑皮层的生理效应。
研究成果
该研究表明,TRPMS设备提供的重复刺激可调节sMUP活动,提示该方法能在单个或多个紧密相邻的皮层位点产生神经调控效应。该设备具有便携性和能提供高度聚焦刺激等非侵入性神经调控优势。
研究不足
TRPMS原型设备产生的刺激强度预计比传统经颅磁刺激(TMS)更弱,难以超过运动阈值。该研究受限于较小的样本量,以及通过反复试验确定刺激靶点位置的探索性方法。
1:实验设计与方法选择:
本研究开发了一种可穿戴式脑刺激器,通过电动机高速旋转小型钕磁铁产生电磁感应模式,并将其与传统经颅磁刺激(TMS)进行对比。
2:样本选择与数据来源:
招募了8名健康成年志愿者,通过记录拇短展?。ˋPB)的肌电信号研究刺激效果。
3:实验设备与材料清单:
刺激器原型由圆柱形轴向充磁的高强度钕磁铁构成,这些磁铁安装在小型高速电动机的轴上,并通过3D打印塑料连接器固定。
4:实验流程与操作步骤:
通过刺激APB的皮层运动表征区及周围区域,测试该刺激器调节皮层神经元活动的能力。
5:数据分析方法:
肌电信号经5kHz采样和低通滤波后,使用自主开发的MATLAB软件进行分析。
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获取完整内容-
neodymium magnets
N52 grade
K&J Magnetics, Inc.
Used to induce electrical currents in the brain for transcranial stimulation.
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electric motors
RadioShack
Used to spin the neodymium magnets at high speed.
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EEG cap
EASYCAP GmbH
Used to mount the magnet-motor assemblies for stimulation.
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neoprene diver’s cap
Tilos
Alternative to the EEG cap for mounting the magnet-motor assemblies.
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MATLAB
Mathworks
Used for controlling the timing of the activation and inactivation of each motor and for data analysis.
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digital input/output card
Measurement Computing Corporation
Used to interface with the magnet/motor assemblies.
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USB-based connector box
Measurement Computing Corporation
Used to interface with the magnet/motor assemblies.
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USB-based open source microcontroller board
Arduino
Used to interface with the magnet/motor assemblies.
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16 channel AC amplifier
Model 3500
A-M Systems, Inc.
Used to record the EMG signals.
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surface electrodes
Covidien Kendall 130 foam electrodes
Covidien LLC
Used for bipolar EMG recordings referenced to the base of the index finger.
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