A Prototype of a Fully-Implantable Charge-Balanced Artificial Sensory Stimulator for Bi-directional Brain-Computer-Interface (BD-BCI)
A Prototype of a Fully-Implantable Charge-Balanced Artificial Sensory Stimulator for Bi-directional Brain-Computer-Interface (BD-BCI)
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用于双向脑机接口 (BD-BCI) 的完全植入式电荷平衡人工感觉刺激器原型
DOI：
10.1109/embc44109.2020.9176718
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Do, An H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sohn, Won J.;Wang, Po T.;Kellis, Spencer;Andersen, Richard A.;Liu, Charles Y.;Heydari, Payam;Nenadic, Zoran;Do, An H.
恢复运动和感觉的双向脑机接口（BD-BCI）必须实现记录和解码来自大脑的运动命令以及用体感反馈刺激大脑的并发操作。之前，我们开发并验证了一个完全植入式BCI系统的运动解码的台式原型。在这里，原型人工感觉刺激器被集成到台式系统中，以开发完全植入式BD-BCI的原型。人工感觉刺激器结合了基于脉宽调制的主动电荷平衡机制，以确保对长期接口电极的安全刺激，从而防止对脑组织和电极的损伤。在仿真脑组织中测试了BD-BCI系统主动电荷平衡的可行性。通过电荷平衡，电极上的残余电荷的去除是明显的。这是迈向完全植入式BD-BCI系统的一个重要里程碑。
Bi-directional brain-computer interfaces (BD-BCI) to restore movement and sensation must achieve concurrent operation of recording and decoding of motor commands from the brain and stimulating the brain with somatosensory feedback. Previously we developed and validated a benchtop prototype of a fully implantable BCI system for motor decoding. Here, a prototype artificial sensory stimulator was integrated into the benchtop system to develop a prototype of a fully-implantable BD-BCI. The artificial sensory stimulator incorporates an active charge balancing mechanism based on pulse-width modulation to ensure safe stimulation for chronically interfaced electrodes to prevent damage to brain tissue and electrodes. The feasibility of the BD-BCI system's active charge balancing was tested in phantom brain tissue. With the charge-balancing, the removal of the residual charges on an electrode was evident. This is a critical milestone toward fully-implantable BD-BCI systems.
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DOI：
10.1016/j.msec.2012.07.024
发表时间：
2012-12-01
影响因子：
7.9
作者：
Kandadai, Madhuvanthi A.;Raymond, Jason L.;Shaw, George J.
通讯作者：
Shaw, George J.
影响因子：
2.5
作者：
SAINBURG, RL;POIZNER, H;GHEZ, C
通讯作者：
GHEZ, C
影响因子：
2.5
作者：
GORDON, J;GHILARDI, MF;GHEZ, C
通讯作者：
GHEZ, C
人类体感皮层的皮质内微刺激可再现脊髓损伤患者的触摸。
影响因子：
4.8
作者：
J. A. Lubin;Joslyn K. Strebe;J. Kuo
通讯作者：
J. Kuo
低成本、完全可编程、电池供电的直接皮质电刺激器
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
Po T. Wang;Alireza Karimi;C. Liu;Z. Nenadic;P. Heydari;An H. Do
通讯作者：
An H. Do