摘要 目的:患肢中枢至外周的自主运动努力 (VME) 是驱动中风后运动恢复功能性神经可塑性的主导力量。然而,目前的康复机器人在控制设计中将中枢和外周参与隔离开来,导致康复效果有限。本研究旨在设计一种皮质肌肉相干性 (CMC) 和肌电图 (EMG) 驱动的控制,以整合中风幸存者神经肌肉系统中的中枢和外周 VME。方法:在神经肌肉电刺激 (NMES)-机器人系统中开发了 CMC-EMG 驱动的控制,即 CMC-EMG 驱动的 NMES-机器人系统,以指导和协助中风后患者的腕手伸展和屈曲。使用开发的系统进行了 20 次训练课程的单组试验,以评估对慢性中风 (16 名受试者) 进行腕手练习的可行性。通过临床评估、CMC 和 EMG 激活水平评估康复效果。主要结果。训练期间腕手伸展的 CMC 触发成功率和侧化指数显著增加(p < 0.05)。训练后,通过临床评分和 EMG 激活水平观察到目标腕手关节显著改善,近端肩肘关节补偿受到抑制(p < 0.05)。CMC 值显示上肢 (UE) 肌肉的中央到外周 VME 分布也显著改善(p < 0.05)。意义。开发的系统实现了精确的腕手康复,抑制了对侧半球和近端 UE 的皮质和肌肉补偿,改善了 UE 肌肉上中央和外周 VME 的分布。ClinicalTrials.gov 注册号 NCT02117089
背景:中风又称脑卒中,是全球第二大死亡原因,也是致残的主要原因。中风后,肌肉协同作用的激活和组织发生改变,导致自主运动无法正常执行。中风后,皮质脊髓束受损,其他下行通路可能会上调以进行补偿。这些通路的作用可能以新的协同作用的形式出现,这是神经轴可塑性的结果。这导致独立关节控制的丧失,从而扰乱上肢的自主运动,损害中风幸存者的生活质量。该研究涉及早期中程训练对急性中风患者上肢功能和生活质量的应用。
简介。失用症通常被定义为无法进行自主运动,且无法用基本运动、感觉或认知缺陷(不是由虚弱、共济失调、运动不能、神经传导阻滞、不注意命令或理解能力差引起)来解释。一些失用症患者无法模仿无意义的手势,这被认为可以测试从视觉感知到运动控制的直接路径的完整性,而不是通过语义表征或语言概念介导的。关于人体的知识也很重要,因为失用症患者无法将身体形态映射到自己的身体或人体模型上[2]。运动学研究表明,患者要么表现出完全正常的运动轮廓,但最终位置异常;要么表现出运动异常(运动方向缓慢和反复改变),但目标正确[4]。空间运用障碍似乎源于一种基本缺陷,这种缺陷可能与目标位置的心理表征和在线视觉控制策略的运动异常有关。
自主运动由初级运动皮层 (M1) 驱动,个体可以学会随意调节单个神经元。然而,M1 也接收明显的感官输入并有助于感官驱动的运动反应。这些非意志信号在多大程度上限制了 M1 的自主调节?使用一个任务,其中单个神经元的发放率直接决定计算机光标沿视轴的位置,我们 5 评估了猴子在不同感官环境下调节单个神经元的能力。我们发现感官环境持续影响 M1 中单个神经元的意志控制。例如,视觉旋转生物反馈轴可能会使相同的神经任务变得轻松或困难。值得注意的是,几天内或几天之间的延长训练并不能解决这种差异。我们的研究结果表明,感官环境可以限制 M1 活动受意志控制的程度。10
分子电动机能够通过使用其独特的能力在纳米级产生非近代自主运动来在其环境上产生机械工作。尽管现在已经对其操作原理有充分的理解,但人工分子电机尚未证明其一般能力赋予(Supra)分子系统和材料的新颖性能。在这里我们表明,两亲光驱动的分子电动机可以在压缩后吸附到空气水界面上,并形成Langmuir单层。在辐照下,这些膜的表面压力等温线因电动机的激活而透露向较小的分子区域的急剧转移。我们通过旋转诱导的两亲电动机的超分子聚合来解释这种违反直觉现象,受到他们可以传递的最大扭矩的限制,并导致形成高度组织的模式。这个偶然的发现突出了分子电动机控制超分子聚合过程的机会,并形成活跃的纳米结构以设计创新材料。
随着微观粒子(m 到 nm)布朗碰撞或表面现象成为主导,自推进游泳者的设计、合成和运动控制仍然是该领域的主要挑战。一种有趣的方法是将微电子器件(例如半导体二极管)用作自推进电子游泳者(e-swimmer)。这些设备具有将运动与电子响应(如光发射)耦合的独特功能。[26-28] Velev 等人在外部电场的作用下,通过电渗机制证明了半导体二极管在空气/水界面的运动控制。[26] 此外,电场不仅提供方向控制,还可以打开和关闭这些电子游泳者的电子响应。虽然需要方向控制,但自主运动是理解集体行为的关键。一种有前途的替代方案是设计由连接到微电子器件电端子的自发化学反应驱动的自主电子游泳者。如果所涉及的氧化还原反应选择得当,可以产生足够的电位差来克服开启这些设备所需的阈值电压。在这项工作中,我们引入了这样一种化学电子游泳器,它基于 Mg 和
概要目标。神经退行性疾病,例如肌萎缩侧索硬化症或中风或脑外伤引起的脑干损伤,可能导致一种称为闭锁综合征(LS)的疾病。多学科团队在这些患者的康复过程中发挥着至关重要的作用,因为通过跨学科合作,可以制定个性化的治疗计划,为护理人员提供培训,并将患者转介到基础和专门的护理网络。因此,报告与被诊断为 SE 的个人的跨学科工作以指导其他专业人员的临床实践至关重要。案例描述。本文介绍了一名来自圣若泽杜里奥普雷图的男性患者的病例,他因为突然出现行走困难和严重的构音障碍而到家乡的急救室就医,并逐渐发展为四肢失去自主运动能力、表达性失语,但保留了自发性眼球运动,这种情况与 SE 相符。结论。通过团队之间的知识和实践交流,可以通过每个护理领域列出的各种目标来评估全面护理的建立,这些目标都指向同一个目的:提高受试者的生活质量。关键词:康复;多学科团队;中风。
从眼睛到大脑:视觉是一个复杂的过程,始于眼睛。为了看到眼睛所看到的东西,眼睛的视觉信号必须发送到大脑。大脑中直接从眼睛接收信息的最重要区域之一是丘脑,它是大脑深层中心的结构。信息从那里传递到大脑后叶,即枕叶皮质。皮质是一种特殊的大脑组织,皮质区域专门用于各种不同的功能。例如,皮质有助于形成我们的记忆、解释和产生语言和言语、处理来自五种感官的信息,并有助于控制自主运动。枕叶皮质是专门用于视觉的区域。枕叶皮质从丘脑接收到视觉信息后,会向丘脑提供反馈,以控制我们关注的视觉信息,同时还会将信息发送到大脑的其他区域,以便我们能够根据所见采取行动或识别所见并将其与存储的记忆进行比较。除了皮质之外,眼睛还会将信息发送到我们的脑干和一个称为下丘脑的区域;发送到这些区域的重要视觉信息有助于我们的大脑控制眼球运动、眼睛的聚焦能力以及睡眠-觉醒周期。
摘要 - 人工智能系统(机器学习)在关键领域(航空电子、自主运动等)的开发和使用不可避免地引发了对所用软件可靠性的质疑。可信计算系统已经存在很长一段时间了。其目的是只允许执行某些应用程序,并保证此类应用程序的运行不受干扰。在这种情况下,信任是对分配的应用程序按测试时的方式运行的信心。但对于机器学习来说,这还不够。应用程序可能按预期工作,没有干扰,但由于数据发生了变化,结果不可信任。总的来说,这个问题是所有机器学习系统的一个基本点的结果:测试(操作)阶段的数据可能与系统训练时的数据不同。因此,机器学习系统可能会在没有任何针对性的操作的情况下被破坏,仅仅是因为我们在操作阶段遇到的数据在训练阶段实现的泛化不起作用。还有一些攻击被理解为对机器学习管道元素(训练数据、模型本身、测试数据)产生特殊影响,目的是实现系统的期望行为或阻止其正确运行。如今,这个普遍与机器学习系统稳定性有关的问题,是机器学习在关键应用中使用的主要障碍。