Movement Related Cortical Potentials Based Brain Computer Interface for Stroke Rehabilitation
Rozhranie mozog-počítač (BCI) je systém, ktorý interpretuje mozgové signály generované používateľom a umožňuje posielať špecifické príkazy z mozgu do externého zariadenia. Takéto rozhranie umožňuje ťažko postihnutým ľuďom komunikovať s prostredím bez potreby aktivácie ich normálnych dráh zapojených do motorických príkazov.
Kombinácia rehabilitačných paradigiem a BCI, ktoré využívajú kortikálnu plasticitu, by mohla pomôcť ľuďom stať sa opäť "schopnými". Z tohto dôvodu sa systémy BCI javia ako sľubné rehabilitačné nástroje. Cieľom tejto dizertačnej práce je preskúmať, ako možno systém BCI použiť na rehabilitáciu po cievnej mozgovej príhode, ak je založený na neuromodulačných technikách využívajúcich Hebbovu plasticitu a kortikálne potenciály súvisiace s pohybom (MRCP) s optimálnym počtom EEG elektród.
Na dosiahnutie tohto cieľa sa uskutočnili štyri štúdie: V ŠTÚDIU I sa nový protokol vyvinutý v práci Mrachacz-Kersting et al. 2012 ukázal ako zlepšenie niektorých relevantných klinických meraní používaných na prístup k funkčnosti motorických úloh u populácie po cievnej mozgovej príhode, keď sa aplikoval trikrát týždenne ako tréningová paradigma.
Tieto povzbudivé výsledky z našej prvej štúdie spolu so štúdiou Mrachacz-Kersting et al. 2012 poslúžili ako základ pre vývoj samočinného systému BCI na navodenie plasticity. V ŠTÚDII II bol navrhnutý a otestovaný (pseudo online) detektor pre samočinný BCI systém založený na detekcii pohybového zámeru z počiatočnej negatívnej fázy MRCP na zdravých dobrovoľníkoch a následne v ŠTÚDII III bol implementovaný a otestovaný skutočný online samočinný BCI systém na indukciu plasticity.
V ŠTÚDII IV bol vyvinutý detektor nezávislý od subjektu (založený na ŠTÚDII II) a porovnaný s individualizovaným detektorom. Výsledky boli sľubné, keďže rozdiel medzi výkonmi týchto dvoch prístupov sa výrazne nelíšil.