Effectiveness of motor and prefrontal cortical areas for brain-controlled functional electrical stimulation neuromodulation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective . Brain-computer interface (BCI)-controlled functional electrical stimulation (FES) could excite the central nervous system to enhance upper limb motor recovery. Our current study assessed the effectiveness of motor and prefrontal cortical activity-based BCI-FES to help elucidate the underlying neuromodulation mechanisms of this neurorehabilitation approach. Approach . The primary motor cortex (M1) and prefrontal cortex (PFC) BCI-FES interventions were performed for 25 min on separate days with twelve non-disabled participants. During the interventions, a single electrode from the contralateral M1 or PFC was used to detect event-related desynchronization (ERD) in the calibrated frequency range. If the BCI system detected ERD within 15 s of motor imagery, FES activated wrist extensor muscles. Otherwise, if the BCI system did not detect ERD within 15 s, a subsequent trial was initiated without FES. To evaluate neuromodulation effects, corticospinal excitability was assessed using single-pulse transcranial magnetic stimulation, and cortical excitability was assessed by motor imagery ERD and resting-state functional connectivity before, immediately, 30 min, and 60 min after each intervention. Main results . M1 and PFC BCI-FES interventions had similar success rates of approximately 80%, while the M1 intervention was faster in detecting ERD activity. Consequently, only the M1 intervention effectively elicited corticospinal excitability changes for at least 60 min around the targeted cortical area in the M1, suggesting a degree of spatial localization. However, cortical excitability measures did not indicate changes after either M1 or PFC BCI-FES. Significance . Neural mechanisms underlying the effectiveness of BCI-FES neuromodulation may be attributed to the M1 direct corticospinal projections and/or the closer timing between ERD detection and FES, which likely enhanced Hebbian-like plasticity by synchronizing cortical activation detected by the BCI system with the sensory nerve activation and movement related reafference elicited by FES.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».