Long-Term Home-Use of Sensory-Motor-Integrated Bidirectional Bionic Prosthetic Arms Promotes Functional, Perceptual, and Cognitive Changes
Notice bibliographique
Résumé
Cutaneous sensation is vital to controlling our hands and upper limbs. It helps close the motor control loop by informing adjustments of grasping forces during object manipulations and provides much of the information the brain requires to perceive our limbs as a part of our bodies. This sensory information is absent to upper-limb prosthesis users. Although robotic prostheses are becoming increasingly sophisticated, the absence of feedback imposes a reliance on open-loop control and limits the functional potential as an integrated part of the body. Experimental systems to restore physiologically relevant sensory information to prosthesis users are beginning to emerge. However, the impact of their long-term use on functional abilities, body image, and neural adaptation processes remains unclear. Understanding these effects is essential to transition sensate prostheses from sophisticated assistive tools to integrated replacement limbs. We recruited three participants with high-level upper-limb amputation who previously received targeted reinnervation surgery. Each participant was fit with a neural-machine-interface prosthesis that allowed participants to operate their device by thinking about moving their missing limb. Additionally, we fit a sensory feedback system that allowed participants to experience touch to the prosthesis as touch on their missing limb. All three participants performed a long-term take-home trial. Two participants used their neural-machine-interface systems with touch feedback and one control participant used his prescribed, insensate prosthesis. A series of functional outcome metrics and psychophysical evaluations were performed using sensate neural-machine-interface prostheses before and after the take-home period to capture changes in functional abilities, limb embodiment, and neural adaptation. Our results demonstrated that the relationship between users and sensate neural-machine-interface prostheses is dynamic and changes with long-term use. The presence of touch sensation had a near-immediate impact on how the users operated their prostheses. In the multiple independent measures of users' functional abilities employed, we observed a spectrum of performance changes following long-term use. Furthermore, after the take-home period, participants more appropriately integrated their prostheses into their body images and psychophysical tests provided strong evidence that neural and cortical adaptation occurred.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».