皮层脑电图电极数量很少,但其可行性已经得到认可


皮层脑电图电极数量很少,但其可行性已经得到认可


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皮层脑电图电极数量很少,但其可行性已经得到认可


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皮层脑电图电极数量很少,但其可行性已经得到认可


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最长的使用最多电极的研究是达克罗和程 , 其中二十四名患有癫痫的人类受试者被长期植入硬膜下皮层脑电图条带、网格和深度电极的组合 , 由二十四到二百零八个电极组成 , 并在二到五十四天的任何时间进行监测 , 以观察其皮层脑电图特征的每日变化 。 作者通过改变有源电极成功记录了大脑区域的活动变化 , 并且没有注意到术后疼痛之外的任何副作用 。 这项研究表明 , 具有数百个电极的广泛皮层脑电图阵列可以安全地植入人体至少几个月 。



皮层脑电图的可行性也已在更长的时间跨度内得到证明 , 尽管电极数量要少得多 。 对多达一百九十一名植入了带有八个或十二个电极的神经刺激器系统的患者进行了长达七年的回顾性研究 。 所有研究都发现 , 在植入期间活动保持稳定;然而 , 只有库克等人评论了临床有效性或并发症发生率 。 在库克等人的研究中 , 植入后四个月没有观察到临床有效性的变化 , 只有三种显着并发症 。       


其中包括植入后立即出现装置迁移和血清肿 , 装置修复顺利;七个月时感染 , 导致因铅损伤而导致的解释;和因铅绷紧而引起的不适 , 导致应患者要求拔除 。 基于这些研究 , 受试者可以安全地植入皮层脑电图六个月到一年或更长时间 , 足以确定具有更多电极数的基于皮层脑电图的慢性语音脑机接口的安全性和有效性 。 饶等人最近证明 , 用响应性神经刺激系统长期记录的皮层脑电图信号可用于神经语音解码 。       
【皮层脑电图电极数量很少,但其可行性已经得到认可】

具体来说 , 他们观察到这些信号在一年半内保持稳定 , 并且它们包含有用的语音相关性 , 包括对Wernicke区口语句子语音特征的选择性 , 以及在公开单词命名期间语音开始前Broca区的皮层诱发反应 。 这一发现表明 , 基于皮层脑电图的语音-脑机接口系统甚至可以在几年内继续表现良好 。 硬膜外和硬膜下皮层脑电图的相对实用性在皮层脑电图研究中一直存在争议 。       


尽管以往的大多数研究都使用了硬膜下网格 , 但诸如罗斯等人的研究 , 已经证明使用硬膜外植入物在猴子中解码是可能的 。 硬膜外植入物的侵入性略低于硬膜下植入物 , 因为它们不需要破坏硬脑膜 , 从而降低了脑膜炎、脑炎和静脉梗塞等罕见并发症以及更常见的异物组织反应的可能性 。 然而 , 硬脑膜可能会显着减弱神经信号并降低解码性能 。       


邦迪等人观察到微尺度的硬膜下电极具有显着更高的光谱幅度 , 并以比微尺度硬膜外电极更高的频率达到本底噪声 , 但是对于宏观尺度的电极 , 统计差异在幅度和可能与脑机接口系统无关 。 弗林特等人观察到手抓的硬膜外解码与硬膜下解码相当 。 总之 , 这些研究表明 , 更大、更稀疏的硬膜外电极可与更大、更稀疏的硬膜下电极相媲美 。 然而 , 对于更小、更密集的电极来说 , 情况可能并非如此 , 这些电极已证明对人类的语音-脑机接口应用很有用并且需要进一步研究 。       


癫痫手术前用于癫痫监测的皮层脑电图植入可以作为与上述响应性神经刺激系统相比 , 植入更多电极的安全性是一个有用的参考点 , 后者通常植入不超过八到十二个电极 。 多项研究评估了数百名急性颅内监测患者的并发症发生率 , 该监测通常使用三十二到一百二十八个或更多电极 , 以及从过去到现在的变化 。 在他们的研究中 , 哈默等人指出 , 从一九八零年到一九九七年 , 总体并发症发生率从过去二十三年的百分之二十六点三下降到过去五年的百分之十九 。

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