Séance de cours

Neuroprothèses motrices : interfaces cerveau-machine

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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 couvre les principes fondamentaux de la neuroingénierie, en mettant l'accent sur des exemples d'interfaces Cerveau-Machine (IMC) comme les IMC basés sur l'EEG et invasifs. Il explore les applications de l'IMC pour la communication, les techniques d'enregistrement et le décodage des activités motrices à l'aide de signaux neuronaux.

Enseignant·e·s (2)

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)

Silvestro Micera

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Johannes Sebastiaan Nieuwenhuis, Mouhamed Zorkot, Angela Braccia, Jonathan Muheim, Xiangyu Xu A dirigé les thèses EPFL de Elvira Pirondini, Andrea Crema, Marco Bonizzato, Sophie Marie Marthe Wurth, Edoardo D'Anna, Emanuele Formento, Jenifer Cléa Miehlbradt, Flavio Raschella, Nawal Kinany, Théo Lemaire, Marion Aimée Geneviève Badi-Dubois, Tristan Jean Robin Barjavel, Vincent Alexandre Mendez, Outman Akouissi, Giulia Dominijanni, Simone Romeni, Franklin Leong, Ele

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Neurosciences: Neurosciences computationnelles

Anatomie: Neuroanatomie

Concepts associés (32)

Interface neuronale directe

thumb|250px|Schéma d'une interface neuronale directe. Une interface neuronale directe - abrégée IND ou BCI ou encore ICM (interface cerveau-machine, ou encore interface cerveau-ordinateur) est une interface de communication directe entre un cerveau et un dispositif externe (un ordinateur, un système électronique...). Ces systèmes peuvent être conçus dans le but d'étudier le cerveau, d'assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d'action défaillantes. L'IND peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle.

Contrôle moteur

En neurosciences, le contrôle moteur est la capacité de faire des ajustements posturaux dynamiques et de diriger le corps et les membres dans le but de faire un mouvement déterminé. Le mouvement volontaire est initié par le cortex moteur primaire et le cortex prémoteur. Le signal est ensuite transmis aux circuits du tronc cérébral et de la moelle épinière qui activent les muscles squelettiques qui, en se contractant, produisent un mouvement. Le mouvement produit renvoie des informations proprioceptives au système nerveux central (SNC).

Neuro-informatique

La neuro-informatique est un champ de recherche visant à l'organisation des données des neurosciences par l'application de modèles informatiques et d'outils analytiques. Ces domaines de recherche sont importants pour l'intégration et l'analyse d’un nombre croissant de données expérimentales tant par le volume que par la complexité et la précision. Les bioinformaticiens fournissent des outils informatiques, des modèles mathématiques, et créent des bases de données interopérables pour les cliniciens et les chercheurs.

Cd (commande)

cd (ou parfois chdir, abréviation de l'anglais change directory) est une commande informatique disponible dans les interfaces en ligne de commande pour changer de répertoire courant. chdir est un appel système qui modifie l'attribut current working directory du processus qui l'invoque, cette fonction n'est pas un programme à part, et elle est intégrée à l'interpréteur de commandes. On spécifie comme premier paramètre le répertoire où l'on désire aller :

> cd Exemples :

> cd /home $> cd home Lorsque le répertoire n'est pas spécifié, le répertoire personnel de l'utilisateur qui a lancé la commande est choisi.

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.

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Explore l'optimisation des systèmes neuroprothétiques, y compris la restauration de rétroaction sensorielle et les stratégies de stimulation neuronale.

Neuroprothèses motrices : interfaces cerveau-machine

Explore les interfaces cerveau-machine pour la neuroprothèse motrice, couvrant les techniques d'enregistrement, les signaux EEG et le décodage moteur.

Signalisation neuronale et traitement des signaux

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

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NeuroRestore: Progrès dans les thérapies de neuromodulation pour la récupération de la marche

Couvre les thérapies de neuromodulation conçues pour restaurer la marche chez les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière et explore leurs implications pour d'autres troubles neurologiques.

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Cd (commande)

> cd Exemples :

> cd /home $> cd home Lorsque le répertoire n'est pas spécifié, le répertoire personnel de l'utilisateur qui a lancé la commande est choisi.

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