电刺激参数变化对神经肌肉反应的影响

高密度神经刺激系统正进入市场，通过刺激和记录神经肌肉功能来帮助脊髓损伤患者。然而，这些系统必须探索的参数空间极其庞大，需要人工智能（AI）系统来优化。我们需要一个能够确定这些系统最优参数空间的平台。我们的项目旨在构建一个用于映射和控制神经肌肉活动的平台，作为实现和测试闭环神经肌肉活动的高通量测试床。本摘要介绍了构建该测试床的第一阶段（映射阶段），其将多电极刺激/记录与视觉运动追踪相结合。使用了一个 3D 打印的矩形跑道，其中嵌有 4 对差分记录电极和 2 个刺激电极于跑道底面。将未麻醉的蚯蚓置于跑道上，其头部节段位于刺激电极上。施加双极正弦刺激脉冲，电压范围 2 至 6Vp-p，脉冲持续时间 2 ms 至 6.7 ms，突发率为每秒 1 个脉冲，并记录和分析动作电位与物理运动。发现动作电位与蚯蚓体节的扩张/收缩位移相关，且电压升高会增大动作电位传播幅度。利用多电极记录，我们捕获了动作电位脉冲沿蚯蚓长度的波传播。展示了同时监测蚯蚓动作电位与运动并进行实时映射的平台可行性。