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Séance de cours

Modèles neuronaux hybrides: Introduction et applications

Dans cours

BIOENG-448: Fundamentals of neuroengineering

Neuroengineering is at the frontier between neuroscience and engineering: understanding how the brain works allows developing engineering applications and therapies of high impact, while the design of new measurement and data analysis techniques contribute ...

Description

Cette séance de cours présente des modèles neuronaux hybrides pour les neuroprothèses, couvrant des sujets tels que l'optimisation de la stimulation nerveuse, la saisie de la restauration après une lésion de la moelle épinière et la modélisation computationnelle pour définir les sites d'implantation. L'instructeur discute de la conception des systèmes implantables, du contrôle de la boucle sensorielle et de la restauration de la saisie et de la locomotion par stimulation électrique épidurale.

Enseignant·e·s (2)

Silvestro Micera

Solaiman Shokur

2019 - now : Senior Scientist, Translational neuroengineering Laboratory, EPFL(Geneva) Team leader: CHRONOS project, a multi-center European project that aims at developing the first chronically implanted prosthetic hand for transradial amputee patients with bidirectional communication capabilities. NCCR Robotics: Bi-directional control of supernumerary limbs.2014-2019: Research Coordinator, AASDAP (São Paulo, Brazil) Responsible for both the scientific production and the clinical protocol at the AASDAP neurorehabilitation laboratory. 2013-2014: Postdoctoral associate, Walk again project, Insituto Santos Dumond. (Natal, RN, Brazil)Head of the engineering team in charge of the system integration. 2010-2012: Visiting scientist, Nicolelis Lab (Duke University). Development and validation of a virtual-reality based brain-machine interface for rhesus monkeys. 2007 – 2010: Teaching assistant, Laboratory of Robotics Systems (EPFL)

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Concepts associés (32)

Neuro-ingénierie

La neuro-ingénierie regroupe l'ensemble des pratiques, disciplines et des technologies visant à améliorer ou modifier les performances cérébrales. La neuro-ingénierie clinique réunit des neuroscientifiques, des docteurs en psychologie cognitive, des informaticiens et des spécialistes du génie des matériaux afin de relever les défis associés à la création d’interfaces entre les neurones et des substrats artificiels afin de restaurer la fonction du système nerveux lésé.

Spinal cord stimulator

A spinal cord stimulator (SCS) or dorsal column stimulator (DCS) is a type of implantable neuromodulation device (sometimes called a "pain pacemaker") that is used to send electrical signals to select areas of the spinal cord (dorsal columns) for the treatment of certain pain conditions. SCS is a consideration for people who have a pain condition that has not responded to more conservative therapy. There are also spinal cord stimulators under research and development that could enable patients with spinal cord injury to walk again via epidural electrical stimulation (EES).

Neuroprosthetics

Neuroprosthetics (also called neural prosthetics) is a discipline related to neuroscience and biomedical engineering concerned with developing neural prostheses. They are sometimes contrasted with a brain–computer interface, which connects the brain to a computer rather than a device meant to replace missing biological functionality. Neural prostheses are a series of devices that can substitute a motor, sensory or cognitive modality that might have been damaged as a result of an injury or a disease.

Neurostimulation

vignette|Implant cochléaire un appareil électronique qui stimule le nerf auditif grâce à des électrodes placées dans la cochlée de l'oreille interne, permettant à certaines personnes gravement sourdes de percevoir les sons. Pour les personnes souffrant de perte auditive sévère à profonde, les appareils auditifs implantables comme les implants cochléaires peuvent être une solution efficace La neurostimulation est la stimulation d'un nerf ou de plusieurs nerfs, de la moelle épinière ou d'une partie du cerveau (système nerveux central) à l'aide de neurostimulateurs.

Traumatisme médullaire

Un traumatisme médullaire ou traumatisme de la moelle épinière (ou moelle spinale) met en jeu le pronostic vital immédiat ou retardé. Il est à l'origine de troubles moteurs et sensitifs, et de troubles des fonctions neuro-végétatives. La médicalisation systématique et les progrès de la prise en charge pré-hospitalière ont permis d'améliorer considérablement la survie de ces blessés. L'évolution des connaissances, notamment dans la physiopathologie des lésions cellulaires, fait proposer régulièrement de nouvelles attitudes thérapeutiques, parfois controversées.

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Séances de cours associées (55)

Modélisation en neuroprothèses

Couvre les modèles neuronaux hybrides, l'histologie nerveuse, la restauration sensorielle et la stimulation cérébrale profonde dans les neuroprothèses.

Signal neuronal et traitement des signaux : modélisation et simulation

Couvre les fondamentaux des signaux neuraux et du traitement des signaux, en mettant l'accent sur la modélisation et la simulation des systèmes neuraux.

Signalisation neuronale et traitement des signaux

Explore les signaux neuraux, le contrôle EMG, les synergies musculaires et HD-EMG pour les prothèses.

Rétablissement de la sensibilité thermique chez les patients amputés

Explore la restauration de la sensation thermique chez les amputés et induit la congélation de la démarche chez les patients de Parkinson.

Signalisation neuronale et traitement des signaux

Explore les signaux neuraux, le traitement EMG, les synergies musculaires et le contrôle de la prothèse à l'aide de techniques avancées de traitement des signaux.

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Concepts associés (32)

Neuro-ingénierie

Spinal cord stimulator

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