سخنرانی علمی دکتر عابد خراسانی به مناسبت هفته پژوهش

بیوگرافی:

دکتر عابد خراسانی فارغ التحصیل مقطع دکتری از دانشگاه علم و صنعت ایران در رشته مهندسی برق–بیوالکتریک می باشند. ایشان عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی کرمان در مرکز تحقیقات علوم اعصاب کرمان می باشند. ایشان هم اکنون به عنوان محقق پسا دکتری در بیمارستان توانبخشی دانشگاه نورث وسترن آمریکا در زمینه بازتوانی حرکت در بیماران دچار سکته مغزی با استفاده از پروتزهای عصبی مشغول به فعالیت می باشند. هم چنین ایشان در دانشگاه واشنگتن آمریکا بر روی طراحی سیستم تحریک الکتریکی نخاع بر اساس فرمان مغزی کار کرده اند. علاقمندی های علمی ایشان طراحی سیستم های هوشمند کنترل سیستمهای عصبی با قابلیت بازیابی حرکت در بیماران دچار ضایعات عصبی می باشد

چکیده سخنرانی:

بازیابی حرکات دست بعد از آسیب نخاعی از مهمترین اولویت های بیماران ضایعه نخاعی می باشد. تحریک الکتریکی عضلات، نتایج نوید بخشی برای بازتوانی حرکت بعد از ضایعه نخاعی نشان داده است . 1با این وجود نیاز به طراحی کنترل کننده مجزا برای عضلات مورد هدف و خستگی سریع عضلات بعد از تحریک باعث عدم استفاده از سیستم های تحریک الکتریکی عضلات به طور وسیع شده است. به منظور حل مشکلات این سیستم ها، روشهای تحریک نخاع بدلیل تولید حرکات طبیعیتر و مقاوم نسبت به خستگی پیشنهاد شده است . 2مطالعات نشان می هند کنترل تحریک نخاع بر اساس فرمان های استخراج شده از مغز می تواند قابلیت راه رفتن بعد از ضایعه نخاعی را به طور قابل توجهی بهبود دهد. با وجود نتایج نوید بخش این مطالعات در درمان ضایعه نخاعی، در مطالعات این حوزه از اطلاعات تک نورون مغزی (اسپایک) مربوط به قشر حرکتی مغز برای استخراج قصد حرکت برای کنترل تحریک نخاع استفاده شده است. هر چند که اطلاعات اسپایک حاوی بیشترین اطلاعات وابسته حرکت می باشند، با این وجود اسپایک ها بعد از چندین ماه پس از کاشت آرایه الکترود تضعیف شده یا از دست می روند و در نتیجه منجر به کاهش عملکرد رمز گشایی اطلاعات حرکتی می شود. همچنین پردازش اطلاعات اسپایک چند کاناله بار محاسباتی بالایی را برای پیاده سازی سخت افزاری واسط عصبی مغز- نخاع اضافه می کند .

هدف ما در این مطالعه حل این چالش ها با طراحی یک واسط عصبی برای بازیابی حرکت بر اساس اطلاعات پتانسیل میدانی بوده است.

ما در این مطالعه از اطلاعات پتانسیل میدانی بدلیل کاهش مصرف توان الکتریکی و افزایش پایداری اطلاعات وابسته به حرکت نسبت به اسپایک استفاده کردهایم. با استفاده از اطلاعات پتانسیل میدانی مغزی 11کاناله اطلاعات حرکتی استخراج شده و بر اساس آن کنترل تحریک الکتریکی نخاع در ناحیه پایین تر از آسیبی نخاعی با هدف بازیابی حرکت دست بعد از ضایعه نخاعی انجام گرفته است.
همچنین بخش های پردازش سیگنال مغزی و تحریک کننده عصبی بر روی یک چیپ الکترونیکی قابل برنامه نویسی با ابعاد 3سانتی متر در 2سانتی متر پیاده سازی شده است