Recording Evoked Potentials for Closed-Loop DBS

记录闭环 DBS 诱发电位

基本信息

  • 批准号:
    8335751
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-09-01 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Deep brain stimulation is a clinically effective treatment, but the selection of the parameters of stimulation remains a significant clinical challenge and many recipients are deprived of benefit due to non-optimal parameter selection. This project will advance an innovative approach to automatic selection of stimulation parameters based on monitoring of neural signals in the brain during stimulation. We propose to conduct first in human recordings of brain signals and evaluate them as a possible biomarker for the effectiveness of deep brain stimulation (DBS). DBS - an implanted brain pacemaker - is an effective therapy for essential tremor and Parkinson's disease. Present DBS systems operate in an open-loop fashion; a clinician sets the stimulation parameters, and patients receive invariant stimulation 24 h/day indefinitely. Selection of stimulation parameters is a non- systematic process that requires substantial time and clinical expertise and often results in sub-optimal outcomes. Further, in applications like treatment of epilepsy or depression, there may be no overt or immediate changes to guide selection of stimulation parameters. Closed-loop DBS, where the system adjusts parameters automatically and in a manner responsive to the needs of the patient, has the potential to improve outcomes by maintaining treatment during fluctuations in medication status, as the disease progresses, or as the response to DBS changes over time. The objective of the proposed project is to determine the feasibility of using recordings of neural activity, obtained using the same electrodes implanted to deliver stimulation, as a feedback signal for closed-loop control of DBS. We will conduct recordings of EEG-like brain activity during DBS and correlate changes in the amplitude and character of these signals with changes in symptoms. These experiments use innovative hardware that we developed and validated in animal studies and a novel intraoperative setting that allows direct connection to the DBS brain lead. The outcome will provide clinical validation of the suitability of brain electrical activity s a biomarker for the effectiveness of DBS. We will also conduct complementary animal studies and computational modeling to determine the source(s) of the neural signals constituting the biomarker. The outcome will provide insight into the mechanisms of action of DBS relevant to the design of future DBS systems. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Deep brain stimulation is a clinically effective treatment, but the selection of the parameters of stimulation remains a significant clinical challenge and many recipients are deprived of benefit due to non-optimal parameter selection. This project will advance an innovative approach to automatic selection of stimulation parameters based on monitoring of neural signals in the brain during stimulation.
描述(由申请人提供):深部脑刺激是一种临床上有效的治疗方法,但刺激参数的选择仍然是一个重大的临床挑战,许多接受者由于参数选择非最佳而被剥夺了获益。该项目将推进一种创新方法,基于刺激过程中大脑神经信号的监测来自动选择刺激参数。我们建议首先对人类大脑信号进行记录,并将其作为深部脑刺激(DBS)有效性的可能生物标志物进行评估。 DBS - 一种植入式脑起搏器 - 是治疗特发性震颤和帕金森病的有效疗法。目前的 DBS 系统以开环方式运行;临床医生设置刺激参数,患者每天 24 小时无限期地接受不变的刺激。刺激参数的选择是一个非系统的过程,需要大量的时间和临床专业知识,并且常常会导致次优的结果。此外,在癫痫或抑郁症的治疗等应用中,可能没有明显或立即的变化来指导刺激参数的选择。闭环 DBS 系统会自动调整参数,并以响应患者需求的方式进行调整,随着疾病的进展或对 DBS 的反应发生变化,在药物状态波动期间维持治疗,有可能改善结果随着时间的推移。该项目的目标是确定使用神经记录的可行性 活动,使用植入的相同电极来传递刺激,作为 DBS 闭环控制的反馈信号。我们将在 DBS 期间记录类似脑电图的大脑活动,并将这些信号的幅度和特征的变化与症状的变化联系起来。这些实验使用我们在动物研究中开发和验证的创新硬件以及允许直接连接 DBS 脑导联的新颖的术中设置。该结果将为脑电活动作为 DBS 有效性生物标志物的适用性提供临床验证。我们还将进行补充动物研究和计算模型,以确定构成生物标志物的神经信号的来源。研究结果将深入了解与未来 DBS 系统设计相关的 DBS 作用机制。 公共健康相关性:深部脑刺激是一种临床上有效的治疗方法,但刺激参数的选择仍然是一个重大的临床挑战,许多接受者由于参数选择非最佳而被剥夺了获益。该项目将推进一种创新方法,基于刺激过程中大脑神经信号的监测来自动选择刺激参数。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Warren M. Grill其他文献

Attenuating midline thalamus bursting to mitigate absence epilepsy
减弱中线丘脑爆发以减轻失神性癫痫
  • DOI:
    10.1101/2023.09.18.558258
  • 发表时间:
    2023-09-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ping Dong;Konstantin Bakhurin;Yuhui Li;Mohamad A. Mikati;Jianmin Cui;Warren M. Grill;Henry H. Yin;Huanghe Yang
  • 通讯作者:
    Huanghe Yang
Fascicles Split or Merge Every ~560 Microns Within the Human Cervical Vagus Nerve
人类颈迷走神经内束每约 560 微米分裂或合并
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Aniruddha R. Upadhye;Chaitanya Kolluru;Lindsey N. Druschel;Luna Al Lababidi;Sami S. Ahmad;Dhariyat M. Menendez;Ozge N. Buyukcelik;Megan L. Settell;Stephan L Blanz;Michael W. Jenkins;David L Wilson;Jing Zhang;Curtis Tatsuoka;Warren M. Grill;N. Pelot;K. Ludwig;Kenneth J. Gustafson;Andrew J. Shoffstall
  • 通讯作者:
    Andrew J. Shoffstall
Average firing rate rather than temporal pattern determines metabolic cost of activity in thalamocortical relay neurons
平均放电率而不是时间模式决定丘脑皮质中继神经元活动的代谢成本
  • DOI:
    10.1038/s41598-019-43460-8
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Guosheng Yi;Warren M. Grill
  • 通讯作者:
    Warren M. Grill
In vivo quantification of excitation and kilohertz frequency block of the rat vagus nerve
大鼠迷走神经兴奋和千赫兹频率块的体内定量
  • DOI:
    10.1088/1741-2552/ab6cb6
  • 发表时间:
    2020-01-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    N. Pelot;Warren M. Grill
  • 通讯作者:
    Warren M. Grill
Analysis of High-Perimeter Planar Electrodes for Efficient Neural Stimulation
用于高效神经刺激的高周长平面电极分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xuefeng F. Wei;Warren M. Grill
  • 通讯作者:
    Warren M. Grill

Warren M. Grill的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Warren M. Grill', 18)}}的其他基金

Optimized Electrical Block of Peripheral Nerves
优化周围神经电阻滞
  • 批准号:
    10583031
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
NeuroSimNIBS: Integrated electric field and neuronal response modeling for transcranial electric and magnetic stimulation
NeuroSimNIBS:用于经颅电和磁刺激的集成电场和神经元反应模型
  • 批准号:
    10345305
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
NeuroSimNIBS: Integrated electric field and neuronal response modeling for transcranial electric and magnetic stimulation
NeuroSimNIBS:用于经颅电和磁刺激的集成电场和神经元反应模型
  • 批准号:
    10611858
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Temporal Patterns of Spinal Cord Stimulation
脊髓刺激的时间模式
  • 批准号:
    9898687
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Modeling Activation and Block of Autonomic Nerves for Analysis and Design
自主神经激活和阻滞建模用于分析和设计
  • 批准号:
    10003460
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Modeling Activation and Block of Autonomic Nerves for Analysis and Design
自主神经激活和阻滞建模用于分析和设计
  • 批准号:
    10461325
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Modeling Activation and Block of Autonomic Nerves for Analysis and Design
自主神经激活和阻滞建模用于分析和设计
  • 批准号:
    10187336
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Recording Evoked Potentials for Closed-Loop DBS
记录闭环 DBS 诱发电位
  • 批准号:
    8852410
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Recording Evoked Potentials for Closed-Loop DBS
记录闭环 DBS 诱发电位
  • 批准号:
    8501710
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Recording Evoked Potentials for Closed-Loop DBS
记录闭环 DBS 诱发电位
  • 批准号:
    8720076
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于动态信息的深度学习辅助设计成人脊柱畸形手术方案的研究
  • 批准号:
    82372499
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SMC4/FoxO3a介导的CD38+HLA-DR+CD8+T细胞增殖在成人斯蒂尔病MAS发病中的作用研究
  • 批准号:
    82302025
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
单核细胞产生S100A8/A9放大中性粒细胞炎症反应调控成人Still病发病及病情演变的机制研究
  • 批准号:
    82373465
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SERPINF1/SRSF6/B7-H3信号通路在成人B-ALL免疫逃逸中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82300208
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
  • 批准号:
    82302160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Mechanisms Underpinning Afterload-Induced Atrial Fibrillation
后负荷诱发心房颤动的机制
  • 批准号:
    10679796
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Neural Circuits, Kinetics and Energetics HTS of Human iPSC-Neurons, -Microglia, and -Astrocytes: AI-Enabled Platform for Target ID, and Drug Discovery and Toxicity (e.g., Cancer Chemo & HIV ARTs)
人类 iPSC 神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的神经回路、动力学和能量 HTS:用于目标 ID、药物发现和毒性(例如癌症化疗)的 AI 平台
  • 批准号:
    10707866
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Partial and Controlled Depletion of SR Calcium by RyR Agonists Prevents Calcium-dependent Arrhythmias
RyR 激动剂部分且受控地消耗 SR 钙可预防钙依赖性心律失常
  • 批准号:
    10577630
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Characterizing the functional heterogeneity of the mouse paralaminar nucleus
表征小鼠板旁核的功能异质性
  • 批准号:
    10678525
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
Role of Primary Sensory Neuron CaMKII Signaling in Regulation of Pain
初级感觉神经元 CaMKII 信号传导在疼痛调节中的作用
  • 批准号:
    10656886
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.97万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了