Нейронная инженерия
В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Нейронная инженерия (также известная как нейроинженерия ) — это дисциплина биомедицинской инженерии , которая использует инженерные методы для понимания, восстановления, замены или улучшения нейронных систем. Нейронные инженеры обладают уникальной квалификацией для решения проблем проектирования на стыке живой нервной ткани и неживых конструкций. [1]
Обзор
[ редактировать ]Область нейронной инженерии опирается на области вычислительной нейронауки , экспериментальной нейробиологии, неврологии , электротехники и обработки сигналов живой нервной ткани и включает в себя элементы робототехники , кибернетики , компьютерной инженерии , инженерии нервной ткани , материаловедения и нанотехнологий .
Основные цели в этой области включают восстановление и улучшение функций человека посредством прямого взаимодействия между нервной системой и искусственными устройствами .
Многие текущие исследования сосредоточены на понимании кодирования и обработки информации в сенсорных и двигательных системах, количественной оценке того, как эта обработка изменяется в патологическом состоянии и как ею можно манипулировать посредством взаимодействия с искусственными устройствами, включая интерфейсы мозг-компьютер и нейропротезирование .
Другие исследования больше концентрируются на исследованиях путем экспериментов, включая использование нейронных имплантатов, связанных с внешними технологиями.
Нейрогидродинамика — это раздел нейронной инженерии, который занимается гидродинамикой нервной системы.
История
[ редактировать ]Поскольку нейронная инженерия — относительно новая область, информация и исследования, связанные с ней, сравнительно ограничены, хотя ситуация быстро меняется. Первые журналы, специально посвященные нейронной инженерии, «Журнал нейронной инженерии» и «Журнал нейроинженерии и реабилитации» появились в 2004 году. Международные конференции по нейронной инженерии проводятся IEEE с 2003 года, с 29 апреля по 2 мая 2009 года в Анталье. Турция, 4-я конференция по нейронной инженерии, [2] 5-я Международная конференция IEEE EMBS по нейронной инженерии в апреле/мае 2011 года в Канкуне , Мексика , и 6-я конференция в Сан-Диего , Калифорния , в ноябре 2013 года. 7-я конференция прошла в апреле 2015 года в Монпелье . Восьмая конференция прошла в мае 2017 года в Шанхае .
Основы
[ редактировать ]Основы нейроинженерии включают взаимосвязь нейронов, нейронных сетей и функций нервной системы с измеримыми моделями, которые помогут в разработке устройств, которые могли бы интерпретировать и контролировать сигналы, а также производить целенаправленные реакции.
Нейронаука
[ редактировать ]Сообщения, которые тело использует, чтобы влиять на мысли, чувства, движения и выживание, направляются нервными импульсами, передаваемыми через ткани мозга и остальным частям тела. Нейроны являются основной функциональной единицей нервной системы и представляют собой высокоспециализированные клетки, способные посылать сигналы, управляющие функциями высокого и низкого уровня, необходимыми для выживания и качества жизни. Нейроны обладают особыми электрохимическими свойствами, которые позволяют им обрабатывать информацию, а затем передавать ее другим клеткам. Нейрональная активность зависит от потенциала нервной мембраны и изменений, которые происходят вдоль и поперек нее. Постоянное напряжение, известное как мембранный потенциал , обычно поддерживается за счет определенных концентраций определенных ионов на мембранах нейронов. Нарушения или изменения этого напряжения создают дисбаланс или поляризацию мембраны. Деполяризация мембраны после порогового потенциала генерирует потенциал действия, который является основным источником передачи сигнала, известный как нейротрансмиссия нервной системы. Потенциал действия приводит к каскаду потока ионов вниз и через аксональную мембрану, создавая эффективную серию всплесков напряжения или «электрический сигнал», который может передавать дальнейшие электрические изменения в других клетках. Сигналы могут генерироваться электрическими, химическими, магнитными, оптическими и другими формами стимулов, которые влияют на поток зарядов и, следовательно, на уровни напряжения на нервных мембранах. [3] [ необходимы страницы ]
Инженерное дело
[ редактировать ]Инженеры используют количественные инструменты, которые можно использовать для понимания и взаимодействия со сложными нейронными системами. Методы изучения и генерации химических, электрических, магнитных и оптических сигналов, ответственных за потенциалы внеклеточных полей и синаптическую передачу в нервной ткани, помогают исследователям модулировать активность нервной системы. [4] Чтобы понять свойства деятельности нейронной системы, инженеры используют методы обработки сигналов и компьютерное моделирование. [5] Чтобы обработать эти сигналы, нейронные инженеры должны перевести напряжение на нервных мембранах в соответствующий код — процесс, известный как нейронное кодирование. Нейронное кодирование изучает, как мозг кодирует простые команды в форме центральных генераторов шаблонов (CPG), векторов движения, внутренней модели мозжечка и соматотопических карт для понимания движений и сенсорных явлений. Декодирование этих сигналов в области нейробиологии — это процесс, посредством которого нейроны понимают передаваемое им напряжение. Преобразования включают в себя механизмы, благодаря которым сигналы определенной формы интерпретируются, а затем переводятся в другую форму. Инженеры стремятся математически смоделировать эти преобразования. [5] Для записи этих сигналов напряжения используются различные методы. Они могут быть внутриклеточными или внеклеточными. Внеклеточные методы включают единичные записи, потенциалы внеклеточного поля и амперометрию; совсем недавно многоэлектродные матрицы стали использоваться для записи и имитации сигналов.
Объем
[ редактировать ]Нейромеханика
[ редактировать ]Нейромеханика — это сочетание нейробиологии, биомеханики, ощущений и восприятия и робототехники. [6] Исследователи используют передовые методы и модели для изучения механических свойств нервных тканей и их влияния на способность тканей выдерживать и генерировать силу и движения, а также их уязвимость к травматической нагрузке. [7] Эта область исследований сосредоточена на преобразовании преобразований информации между нервно-мышечными и скелетными системами для разработки функций и управляющих правил, касающихся работы и организации этих систем. [8] Нейромеханику можно моделировать путем подключения вычислительных моделей нейронных цепей к моделям тел животных, расположенных в виртуальных физических мирах. [6] Экспериментальный анализ биомеханики, включая кинематику и динамику движений, процесс и закономерности двигательной и сенсорной обратной связи во время двигательных процессов, а также схему и синаптическую организацию мозга, отвечающую за двигательный контроль, в настоящее время исследуются, чтобы понять сложность движений животных. . Лаборатория доктора Мишель ЛаПлака в Технологическом институте Джорджии занимается изучением механического растяжения клеточных культур, сдвиговой деформации плоских клеточных культур и сдвиговой деформации матриц, содержащих трехмерные клетки. Понимание этих процессов сопровождается разработкой моделей функционирования, способных охарактеризовать эти системы в условиях замкнутого цикла со специально заданными параметрами. Изучение нейромеханики направлено на улучшение методов лечения физиологических проблем со здоровьем, включая оптимизацию конструкции протезов, восстановление движений после травм, а также разработку и управление мобильными роботами. Изучая структуры в трехмерных гидрогелях, исследователи могут выявить новые модели механосвойств нервных клеток. Например, ЛаПлака и др. разработали новую модель, показывающую, что штамм может играть роль в культуре клеток. [9]
Нейромодуляция
[ редактировать ]Целью нейромодуляции является лечение заболеваний или травм с использованием технологий медицинского оборудования, которые усиливают или подавляют активность нервной системы с помощью доставки фармацевтических агентов, электрических сигналов или других форм энергетических стимулов для восстановления баланса в поврежденных участках мозга. Перед исследователями в этой области стоит задача связать достижения в понимании нейронных сигналов с достижениями в технологиях доставки и анализа этих сигналов с повышенной чувствительностью, биосовместимостью и жизнеспособностью в схемах замкнутого цикла в мозге, чтобы можно было создавать новые методы лечения и клинические приложения для лечения. люди с нервными повреждениями различного рода. [10] Устройства нейромодуляторы могут корректировать дисфункцию нервной системы, связанную с болезнью Паркинсона, дистонией, тремором, синдромом Туретта, хронической болью, обсессивно-компульсивным расстройством, тяжелой депрессией и, в конечном итоге, эпилепсией. [10] Нейромодуляция привлекательна для лечения различных дефектов, поскольку она направлена на лечение только узкоспециализированных областей мозга, в отличие от системного лечения, которое может иметь побочные эффекты на организм. Стимуляторы-нейромодуляторы, такие как микроэлектродные матрицы, могут стимулировать и регистрировать функции мозга, а при дальнейших усовершенствованиях они должны стать регулируемыми и быстро реагирующими устройствами доставки лекарств и других раздражителей. [11]
Восстановление и восстановление нейронов
[ редактировать ]Нейронная инженерия и реабилитация применяет нейробиологию и инженерию для исследования функций периферической и центральной нервной системы, а также для поиска клинических решений проблем, вызванных повреждением или неисправностью головного мозга. Инженерия, применяемая к нейрорегенерации, фокусируется на инженерных устройствах и материалах, которые способствуют росту нейронов для конкретных применений, таких как регенерация после повреждения периферических нервов, регенерация ткани спинного мозга после травмы спинного мозга и регенерация ткани сетчатки. Генная инженерия и тканевая инженерия — это области разработки каркасов для повторного роста спинного мозга, что помогает решить неврологические проблемы. [10] [12]
Исследования и приложения
[ редактировать ]В исследованиях, посвященных нейронной инженерии, используются устройства для изучения того, как нервная система функционирует и работает со сбоями. [12]
Нейронная визуализация
[ редактировать ]Методы нейровизуализации используются для исследования активности нейронных сетей, а также структуры и функций мозга. Технологии нейровизуализации включают функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) и компьютерную аксиальную томографию (КТ). Функциональные нейровизуализационные исследования интересуют то, какие области мозга выполняют конкретные задачи. фМРТ измеряет гемодинамическую активность, которая тесно связана с нервной активностью. Он используется для сопоставления метаболических реакций в определенных областях мозга на данную задачу или стимул. ПЭТ, компьютерная томография и электроэнцефалография (ЭЭГ) в настоящее время совершенствуются и используются для аналогичных целей. [10]
Нейронные сети
[ редактировать ]Ученые могут использовать экспериментальные наблюдения за нейронными системами, а также теоретические и вычислительные модели этих систем для создания нейронных сетей в надежде моделировать нейронные системы максимально реалистично. Нейронные сети можно использовать для анализа и разработки дальнейших нейротехнологических устройств. В частности, исследователи занимаются аналитическим моделированием или моделированием методом конечных элементов, чтобы определить контроль движений нервной системы, и применяют эти методы, чтобы помочь пациентам с травмами или расстройствами головного мозга. Искусственные нейронные сети могут быть построены на основе теоретических и вычислительных моделей и реализованы на компьютерах на основе уравнений теоретических устройств или экспериментальных результатов наблюдаемого поведения нейронных систем. Модели могут представлять динамику концентрации ионов, кинетику каналов, синаптическую передачу, вычисления одиночных нейронов, метаболизм кислорода или применение теории динамических систем. [9] Сборка шаблонов на жидкой основе использовалась для проектирования трехмерных нейронных сетей из шариков микроносителя с засеянными нейронами. [13]
Нейронные интерфейсы
[ редактировать ]Нейронные интерфейсы являются основным элементом, используемым для изучения нейронных систем и улучшения или замены функций нейронов с помощью инженерных устройств. Перед инженерами стоит задача разработать электроды, которые могли бы выборочно записывать данные со связанных электронных схем для сбора информации об активности нервной системы и стимулировать определенные области нервной ткани для восстановления функции или чувствительности этой ткани (Cullen et al. 2011). Материалы, используемые для этих устройств, должны соответствовать механическим свойствам нервной ткани, в которую они помещены, и необходимо оценить ущерб. Нейронный интерфейс включает временную регенерацию каркасов из биоматериала или хронических электродов и должен управлять реакцией организма на инородные материалы . Массивы микроэлектродов — это недавнее достижение, которое можно использовать для изучения нейронных сетей (Cullen & Pfister, 2011). Оптические нейронные интерфейсы включают оптические записи и оптогенетику , делая определенные клетки мозга чувствительными к свету, чтобы модулировать их активность. Волоконную оптику можно имплантировать в мозг, чтобы стимулировать или заглушать целевые нейроны с помощью света, а также записывать активность фотонов ( прокси- активность нейронов) вместо использования электродов. Микроскопия двухфотонного возбуждения может изучать живые нейронные сети и коммуникативные события между нейронами. [10]
Интерфейсы мозг-компьютер
[ редактировать ]Интерфейсы мозг-компьютер предназначены для прямой связи с нервной системой человека для мониторинга и стимуляции нервных цепей, а также для диагностики и лечения внутренней неврологической дисфункции. Глубокая стимуляция мозга является значительным достижением в этой области и особенно эффективна при лечении двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона, с помощью высокочастотной стимуляции нервной ткани для подавления тремора (Lega et al., 2011).
Микросистемы
[ редактировать ]Нейронные микросистемы могут быть разработаны для интерпретации и доставки электрических, химических, магнитных и оптических сигналов в нервную ткань. Они могут обнаруживать изменения мембранного потенциала и измерять электрические свойства, такие как количество спайков, амплитуда или скорость, с помощью электродов или путем оценки химических концентраций, интенсивности флуоресцентного света или потенциала магнитного поля. Цель этих систем — доставлять сигналы, которые будут влиять на потенциал нейрональной ткани и, таким образом, стимулировать ткань мозга, чтобы вызвать желаемый ответ. [3]
Микроэлектродные массивы
[ редактировать ]Массивы микроэлектродов представляют собой специальные инструменты, используемые для обнаружения резких изменений напряжения во внеклеточной среде, которые возникают в результате распространения потенциала действия вниз по аксону. Доктор Марк Аллен и доктор ЛаПлака изготовили микроэлектроды 3D из цитосовместимых материалов, таких как полимеры SU-8 и SLA, что привело к разработке микроэлектродных систем in vitro и in vivo с характеристиками высокой податливости и гибкости для минимизации разрушения тканей. .
Нейронные протезы
[ редактировать ]Нейропротезы — устройства, способные дополнять или заменять недостающие функции нервной системы путем стимуляции нервной системы и регистрации ее активности. Электроды, измеряющие возбуждение нервов, могут интегрироваться с протезами и сигнализировать им о необходимости выполнения функции, предусмотренной передаваемым сигналом. Сенсорные протезы используют искусственные датчики для замены нейронных сигналов, которые могут отсутствовать в биологических источниках. [3] Инженерам, исследующим эти устройства, поручено обеспечить постоянный, безопасный искусственный интерфейс с нейронной тканью. Пожалуй, самым успешным из этих сенсорных протезов является кохлеарный имплант , который восстановил слух глухим. Зрительные протезы для восстановления зрительных способностей слепых людей все еще находятся на более элементарных стадиях разработки. Моторное протезирование — это устройства, связанные с электрической стимуляцией биологической нервно-мышечной системы, которые могут заменить механизмы управления головного или спинного мозга. Умные протезы могут быть разработаны для замены отсутствующих конечностей, управляемых нервными сигналами, путем трансплантации нервов из культи человека с ампутированной конечностью в мышцы. Сенсорное протезирование обеспечивает сенсорную обратную связь, преобразуя механические стимулы с периферии в закодированную информацию, доступную нервной системе. [14] Электроды, помещенные на кожу, могут интерпретировать сигналы и затем управлять протезом конечности. Такое протезирование оказалось очень успешным. Функциональная электростимуляция (ФЭС) – это система, направленная на восстановление двигательных процессов, таких как стояние, ходьба, хватание рук. [10]
Нейробототехника
[ редактировать ]Нейробототехника — это исследование того, как нейронные системы могут быть воплощены и имитированы движения в механических машинах. Нейроботы обычно используются для изучения двигательного контроля и передвижения, обучения и выбора памяти, а также систем ценностей и выбора действий. Изучая нейророботов в реальных условиях, их легче наблюдать и оценивать для описания эвристики функций робота с точки зрения его встроенных нейронных систем и реакций этих систем на окружающую среду. [15] Например, с использованием вычислительной модели эпилектической спайк-волновой динамики уже была доказана эффективность метода моделирования купирования приступов с помощью псевдоспектрального протокола. Вычислительная модель имитирует связь мозга, используя резонанс магнитной визуализации пациента с идиопатической генерализованной эпилепсией. Этот метод позволил генерировать стимулы, способные уменьшить судороги.
Регенерация нервной ткани
[ редактировать ]Регенерация нервной ткани или нейрорегенерация призвана восстановить функцию тех нейронов, которые были повреждены в результате небольших травм и более крупных травм, например, вызванных черепно-мозговой травмой. Функциональное восстановление поврежденных нервов включает восстановление непрерывного пути регенерации аксонов к месту иннервации. Такие исследователи, как доктор ЛаПлака из Технологического института Джорджии, стремятся помочь найти лечение для восстановления и регенерации после черепно-мозговой травмы и травм спинного мозга , применяя стратегии тканевой инженерии. Доктор ЛаПлака изучает методы, сочетающие нервные стволовые клетки с каркасом на основе белков внеклеточного матрикса для минимально инвазивной доставки в очаги неправильной формы, образующиеся после травматического инсульта. Изучая нервные стволовые клетки in vitro и исследуя альтернативные источники клеток, создавая новые биополимеры, которые можно было бы использовать в каркасе, а также исследуя трансплантаты клеточных или тканевых конструкций in vivo на моделях травматического повреждения головного и спинного мозга, лаборатория доктора ЛаПлаки ставит перед собой задачу определить оптимальные стратегии регенерации нервов после травмы.
Современные подходы к клиническому лечению
[ редактировать ]Хирургический шов «конец в конец» поврежденных нервных окончаний позволяет устранить небольшие разрывы с помощью аутологичных нервных трансплантатов. При более серьезных травмах можно использовать аутологичный нервный трансплантат, взятый из другого участка тела, хотя этот процесс занимает много времени, является дорогостоящим и требует двух операций. [12] Клиническое лечение ЦНС минимально доступно и направлено в основном на уменьшение сопутствующего повреждения, вызванного костными фрагментами вблизи места травмы или воспаления. После того, как отек вокруг травмы уменьшается, пациенты проходят реабилитацию, чтобы оставшиеся нервы могли быть обучены компенсировать отсутствие функции нервов в поврежденных нервах. В настоящее время не существует лечения, позволяющего восстановить функцию поврежденных нервов ЦНС.
Инженерные стратегии ремонта
[ редактировать ]Инженерные стратегии лечения повреждений спинного мозга направлены на создание благоприятной среды для регенерации нервов. До сих пор клинически возможно только повреждение периферических нервов ПНС , но достижения в исследованиях генетических методов и биоматериалов демонстрируют потенциал регенерации ПК-нервов в допустимых средах.
Трансплантаты
[ редактировать ]Преимущества аутологичных тканевых трансплантатов заключаются в том, что они производятся из натуральных материалов, которые имеют высокую вероятность биосовместимости и одновременно обеспечивают структурную поддержку нервов, что способствует адгезии и миграции клеток. [12] Неаутологичные ткани, бесклеточные трансплантаты и материалы на основе внеклеточного матрикса — все это варианты, которые также могут стать идеальной основой для регенерации нервов . Некоторые происходят из аллогенных или ксеногенных тканей, и их необходимо комбинировать с иммунодепрессантами . тонкой кишки в то время как другие включают подслизистую оболочку и трансплантаты амниотической ткани. Синтетические материалы являются привлекательными вариантами, поскольку их физические и химические свойства обычно можно контролировать. Проблемой, которая остается проблемой синтетических материалов, является биосовместимость . метилцеллюлозы являются биосовместимым вариантом, служащим для этой цели. Было показано, что конструкции на основе [16] AxoGen использует технологию клеточной трансплантации AVANCE, чтобы имитировать человеческий нерв. Было показано, что он обеспечивает значительное выздоровление у 87 процентов пациентов с повреждениями периферических нервов. [17]
Каналы наведения нервов
[ редактировать ]Каналы наведения нервов, канал наведения нервов — это инновационные стратегии, ориентированные на более крупные дефекты, которые обеспечивают канал для прорастания аксонов, направляя рост и уменьшая ингибирование роста рубцовой ткани. Каналы проведения нервов должны легко формироваться в кондуиты желаемых размеров, быть стерилизуемыми, устойчивыми к разрыву, простыми в обращении и зашивании. [12] В идеале они должны разрушаться с течением времени по мере регенерации нерва, быть гибкими, полупроницаемыми, сохранять свою форму и иметь гладкую внутреннюю стенку, имитирующую стенку настоящего нерва.
Биомолекулярная терапия
[ редактировать ]необходимы строго контролируемые системы доставки Для стимулирования регенерации нейронов . Нейротрофические факторы могут влиять на развитие, выживание, рост и ветвление. Нейротрофины включают фактор роста нервов (NGF), нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), нейротрофин-3 (NT-3) и нейротрофин-4/5 (NT-4/5). Другими факторами являются цилиарный нейротрофический фактор (CNTF), фактор роста глиальных клеток (GDNF), а также кислый и основной фактор роста фибробластов (aFGF, bFGF), которые способствуют ряду нервных реакций. [12] фибронектин поддерживает регенерацию нервов после ЧМТ у крыс. Также было показано, что [18] Другие методы лечения направлены на регенерацию нервов путем активации генов, связанных с регенерацией (RAG), компонентов цитоскелета нейронов и факторов антиапоптоза . RAG включают GAP-43 и Cap-23, молекулы адгезии, такие как семейство L1 , NCAM и N-кадгерин .Существует также возможность блокирования ингибирующих биомолекул в ЦНС из-за глиального рубцевания. Некоторые из них, которые в настоящее время изучаются, — это лечение хондроитиназой ABC и блокированием NgR, АДФ-рибозы. [12]
Методы доставки
[ редактировать ]Устройства доставки должны быть биосовместимыми и стабильными in vivo. Некоторые примеры включают осмотические насосы, силиконовые резервуары, полимерные матрицы и микросферы. Также изучались методы генной терапии, обеспечивающие долгосрочное производство факторов роста, и их можно доставлять с помощью вирусных или невирусных векторов, таких как липоплексы. Клетки также являются эффективным средством доставки компонентов ЕСМ, нейротрофических факторов и молекул клеточной адгезии. Обонятельные обонятельные клетки (OEC) и стволовые клетки, а также генетически модифицированные клетки использовались в качестве трансплантатов для поддержки регенерации нервов. [9] [12] [18]
Передовые методы лечения
[ редактировать ]Передовые методы лечения сочетают в себе сложные направляющие каналы и многочисленные стимулы, которые фокусируются на внутренних структурах, имитирующих нервную архитектуру, содержащую внутренние матрицы продольно ориентированных волокон или каналов. Для изготовления этих структур можно использовать ряд технологий: магнитное выравнивание полимерных волокон, литье под давлением, разделение фаз, изготовление твердых тел произвольной формы и струйную полимерную печать. [12]
Нейронное улучшение
[ редактировать ]Усиление нейронных систем человека или улучшение человека с помощью инженерных методов — еще одно возможное применение нейроинженерии. Уже было показано, что глубокая стимуляция мозга улучшает память, как отмечают пациенты, которые в настоящее время используют этот метод лечения неврологических расстройств. Предполагается, что методы стимуляции мозга способны формировать эмоции и личность, а также повышать мотивацию, уменьшать запреты и т. д. по желанию человека. Этические проблемы, связанные с такого рода аугментацией человека, представляют собой новый набор вопросов, с которыми нейроинженерам приходится сталкиваться по мере развития этих исследований. [10]
См. также
[ редактировать ]- Интерфейс мозг-компьютер
- Чтение мыслей
- Кибернетика
- Киберпрограммное обеспечение
- Опытная машина
- Нейропротезирование
- Нейробезопасность
- Нейротехнологии
- Кремниевые чипы протезной нейронной памяти
- Сенсорная замена
- Имитированная реальность
- Wirehead (научная фантастика)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хетлинг-младший (15 сентября 2008 г.). «Комментарий к статье «Что такое нейронная инженерия?» ". Журнал нейронной инженерии . 5 (3): 360–361. дои : 10.1088/1741-2560/5/3/N01 . ПМИД 18756032 .
- ^ Общество инженерии в медицине и биологии; Институт инженеров по электротехнике и электронике; Международная конференция IEEE/EMBS по нейронной инженерии; НЭР (1 января 2009 г.). 4-я Международная конференция IEEE/EMBS по нейронной инженерии, 2009 г.: NER'09; Анталия, Турция, 29 апреля – 2 мая 2009 г. IEEE. OCLC 837182279 .
- ^ Jump up to: а б с Он, Бин (2005). Нейронная инженерия . Биоэлектрическая инженерия (1-е изд.). Нью-Йорк: Kluwer Academic/Plenum. дои : 10.1007/b112182 . ISBN 978-0-306-48610-4 .
- ^ Бэбб, Тони Г.; Вайрик, Бренда Л.; ДеЛори, Даррен С.; Чейз, Пол Дж.; Фэн, Мэйбл Ю. (октябрь 2008 г.). «Распределение жира и объем легких в конце выдоха у худых и тучных мужчин и женщин». Грудь . 134 (4): 704–711. дои : 10.1378/сундук.07-1728 . ПМИД 18641101 .
- ^ Jump up to: а б Элиасмит, Крис; Андерсон, Чарльз Х. (2004). Нейронная инженерия: вычисления, представление и динамика в нейробиологических системах (1. Издание MIT Press в мягкой обложке). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. п. 356. ИСБН 9780262550604 .
- ^ Jump up to: а б Эдвардс, Дональд Х. (2010). «Нейромеханическое моделирование» . Границы поведенческой нейронауки . 4 . дои : 10.3389/fnbeh.2010.00040 . ПМЦ 2914529 . ПМИД 20700384 .
- ^ ЛаПлака, Мишель С.; Прадо, Густаво Р. (январь 2010 г.). «Нейральная механобиология и уязвимость нейронов к травматической нагрузке». Журнал биомеханики . 43 (1): 71–78. doi : 10.1016/j.jbiomech.2009.09.011 . ПМИД 19811784 .
- ^ Нисикава, К.; Бивенер, А.А.; Аэртс, П.; Ан, АН; Чил, HJ; Дейли, Массачусетс; Дэниел, ТЛ; Фулл, Р.Дж.; Хейл, Мэн; Хедрик, ТЛ; Лаппин, АК; Николс, TR; Куинн, доктор медицинских наук; Саттерли, РА; Шимик, Б. (10 мая 2007 г.). «Нейромеханика: интегративный подход к пониманию моторного контроля». Интегративная и сравнительная биология . 47 (1): 16–54. дои : 10.1093/icb/icm024 . ПМИД 21672819 .
- ^ Jump up to: а б с ЛаПлака, Мишель С.; Каллен, Д.Кейси; Маклафлин, Джастин Дж.; Каргилл, Роберт С. (май 2005 г.). «Высокоскоростная сдвиговая деформация трехмерных культур нервных клеток: новая модель черепно-мозговой травмы in vitro». Журнал биомеханики . 38 (5): 1093–1105. doi : 10.1016/j.jbiomech.2004.05.032 . ПМИД 15797591 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Поттер С. 2012. Нейроинженерия: Нейронаука – прикладная. В TEDxGeorgiaTech: видео TEDx на YouTube
- ^ Софацис, Тиа (12 декабря 2016 г.). «О нейромодуляции» . Дом . Проверено 9 июня 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Шмидт, Кристина Э.; Лич, Дженни Байер (август 2003 г.). «Инженерия нервной ткани: стратегии восстановления и регенерации». Ежегодный обзор биомедицинской инженерии . 5 (1): 293–347. doi : 10.1146/annurev.bioeng.5.011303.120731 . ПМИД 14527315 .
- ^ Чен, Пу; Ло, Чжэнъюань; Гювен, Синан; Тасоглу, Савас; Ганесан, Адарш Венкатараман; Венг, Эндрю; Демирджи, Уткан (23 июня 2014 г.). «Микромасштабная сборка, управляемая шаблоном на основе жидкости» . Продвинутые материалы . 26 (34): 5936–5941. Бибкод : 2014AdM....26.5936C . дои : 10.1002/adma.201402079 . ISSN 0935-9648 . ПМК 4159433 . ПМИД 24956442 .
- ^ Лукас, Тимоти Х.; Лю, Силинь; Чжан, Милин; Шритаран, Шри; Планелл-Мендес, Иветт; Генбот, Йоханнес; Торрес-Мальдонадо, Солимар; Брэндон, Кэмерон; Ван дер Шпигель, Ян; Ричардсон, Эндрю Г. (01 сентября 2017 г.). «Стратегии автономных интерфейсов датчик-мозг для сенсорной реанимации парализованных конечностей с обратной связью» . Нейрохирургия . 64 (CN_suppl_1): 11–20. дои : 10.1093/neuros/nyx367 . ISSN 0148-396X . ПМК 6937092 . ПМИД 28899065 .
- ^ Кричмар, Джефф (31 марта 2008 г.). «Нейробототехника» . Схоларпедия . 3 (3): 1365. Бибкод : 2008SchpJ...3.1365K . doi : 10.4249/scholarpedia.1365 . ISSN 1941-6016 .
- ^ Тейт, М. (май 2001 г.). «Биосовместимость конструкций на основе метилцеллюлозы, предназначенных для внутримозгового гелеобразования после экспериментальной черепно-мозговой травмы». Биоматериалы . 22 (10): 1113–1123. дои : 10.1016/s0142-9612(00)00348-3 . ПМИД 11352091 .
- ^ «Опубликованы клинические результаты использования нервного трансплантата Avance» . Бесплатная онлайн-библиотека . 01.01.2015 . Проверено 9 июня 2017 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Jump up to: а б Тейт, Мэтью С.; Шир, Дебора А.; Хоффман, Стюарт В.; Штейн, Дональд Г.; Арчер, Дэвид Р.; Лаплака, Мишель К. (апрель 2002 г.). «Фибронектин способствует выживанию и миграции первичных нервных стволовых клеток, трансплантированных в травматически поврежденный мозг мыши». Трансплантация клеток . 11 (3): 283–295. дои : 10.3727/096020198389933 . ПМИД 12075994 .
- Каллен, ДК; Пфистер, Б. (2011). «Состояние и будущие задачи нейронной инженерии: нейронные интерфейсы: предисловие / комментарий редактора (том 1)». Crit Rev Biomed Eng . 39 (1): 1–3. doi : 10.1615/critrevbiomedeng.v39.i1.10 . ПМИД 21488811 .
- Каллен, ДК; Вольф, Дж.А.; Вернекар, В.Н.; Вукасинович, Дж; ЛаПлака, MC (2011). «Инженерия нервной ткани и биогибридизированные микросистемы для нейробиологических исследований in vitro (Часть 1)». Crit Rev Biomed Eng . 39 (3): 201–40. doi : 10.1615/critrevbiomedeng.v39.i3.30 . ПМИД 21967303 .
- Дюран, DM (2007). «Нейронная инженерия — новая дисциплина анализа нервной системы и взаимодействия с ней». Методы Инф Мед . 46 (2): 142–6. дои : 10.1055/s-0038-1625395 . ПМИД 17347744 . S2CID 19213196 .
- Айронс, Хиллари Р.; Каллен, Д. Кейси; Шапиро, Николас П; Ламберт, Невин А; Ли, Роберт Х; ЛаПлака, Мишель С. (28 августа 2008 г.). «Трехмерные нейронные конструкции: новая платформа для нейрофизиологических исследований». Журнал нейронной инженерии . 5 (3): 333–341. Бибкод : 2008JNEng...5..333I . дои : 10.1088/1741-2560/5/3/006 . ISSN 1741-2560 . ПМИД 18756031 . S2CID 17476077 .
- Серруйя, Михаил Д.; Лега, Брэдли С.; Заглул, Карим (2011). «Интерфейсы мозг-машина: электрофизиологические проблемы и ограничения». Критические обзоры в области биомедицинской инженерии . 39 (1): 5–28. doi : 10.1615/critrevbiomedeng.v39.i1.20 . ISSN 0278-940X . ПМИД 21488812 . S2CID 5712065 .
- ДиЛоренцо, Дэниел (2008). Нейроинженерия (на голландском языке). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-0-8493-8174-4 .
- Оперативная нейромодуляция: Том 1: Функциональная нейропротезная хирургия. Введение (2007) ISBN 978-3-211-33078-4
- Глубокая стимуляция мозга при болезни Паркинсона (2007) ISBN 978-0-8493-7019-9
- Справочник по стереотаксической и функциональной нейрохирургии (2003 г.) ISBN 978-0-8247-0720-0
- Нейронные протезы: фундаментальные исследования (1990) ISBN 978-0-13-615444-0
- Справочник IEEE по нейронной инженерии (2007 г.) ISBN 978-0-470-05669-1
- Основы клеточной нейрофизиологии (1995) ISBN 978-0-262-10053-3
- Тейлор, Пенсильвания; Томас, Дж.; Синха, Н.; Дауэлс, Дж.; Кайзер, М.; Тесен, Т.; Рутс, Дж. (2015). «Оптимальное снижение приступов на основе контроля с использованием возможности подключения к пациенту» . Границы в неврологии . 9 : 202. дои : 10.3389/fnins.2015.00202 . ПМЦ 4453481 . ПМИД 26089775 .