Związek między utratą szarego mózgu w korze ruchowej a niemożliwością kontrolowania wszczepianego interfejsu mózg-komputer opartego na ECoG w stwardnieniu zanikowym
Association between motor cortex grey matter loss and inability to control an ECoG-based implanted Brain-Computer Interface in ALS
W skrócie
[Preprint - wstępne wyniki] Badacze zbadali, czy zanik struktury mózgu u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym wpływa na działanie wszczepialnych interfejsów mózg-komputer (urządzeń pomagających chorym w komunikacji). Okazało się, że grubość szarego mózgu w określonej części kory ruchowej jest ściśle związana z jakością sygnałów elektrycznych używanych przez te urządzenia. Wyniki sugerują, że pomiar grubości mózgu przed operacją wszczepienia interfejsu mógłby pomóc lekarzom wybrać najbardziej odpowiednich pacjentów do tego zabiegu.
Oryginalny abstract (angielski)
Background: The field of implantable Brain-Computer Interfaces (iBCIs) is rapidly advancing, with individuals with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) as key beneficiaries. However, ALS-related cortical degeneration may impair iBCI effectiveness. This study investigated whether structural magnetic resonance imaging (MRI) and functional MRI (fMRI) metrics are associated with the quality of electrocorticography (ECoG) signals critical for iBCI use. Methods Six late-stage ALS participants and 76 controls underwent T1-weighted structural MRI and task-based fMRI during right-hand movement or attempts thereof. ECoG data of ALS participants was benchmarked using ECoG data acquired in epilepsy patients. Grey matter thickness in the sensorimotor cortex and fMRI activation in the motor-hand area were measured. Results Four ALS participants showed >0.4 mm thinning in the precentral gyrus, while the postcentral gyrus was spared. ECoG signal quality was significantly associated with precentral grey matter thickness, but not with fMRI activity. Conclusions These findings suggest that presurgical assessment of precentral grey matter thickness could potentially prove useful for iBCI candidate selection in advanced ALS.