Нейронная инженерия

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Июнь 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Нейронная инженерия (также известная как нейроинженерия ) - это дисциплина в биомедицинской инженерии, которая использует инженерные методы для понимания, ремонта, замены или улучшения нейронных систем. Нейроинженеры обладают уникальной квалификацией для решения проблем проектирования на стыке живой нервной ткани и неживых конструкций ( Hetling, 2008 ).

Обзор [ править ]

Область нейронной инженерии опирается на области вычислительной нейробиологии , экспериментальной нейробиологии, клинической неврологии , электротехники и обработки сигналов живой нервной ткани и включает в себя элементы робототехники , кибернетики , компьютерной инженерии , инженерии нейронных тканей , материаловедения и нанотехнологий .

Основные цели в этой области включают восстановление и усиление функций человека посредством прямого взаимодействия между нервной системой и искусственными устройствами .

Большая часть текущих исследований сосредоточена на понимании кодирования и обработки информации в сенсорных и моторных 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 нейропротезы .

Другие исследования больше концентрируются на исследованиях путем экспериментов, включая использование нейронных имплантатов, связанных с внешними технологиями.

Нейрогидродинамика - это раздел нейронной инженерии, который фокусируется на гидродинамике неврологической системы.

История [ править ]

Поскольку нейронная инженерия - относительно новая область, информация и исследования, относящиеся к 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 проводились IEEE с 2003 года, с 29 апреля по 2 мая 2009 года в Анталии. 4-я конференция по нейронной инженерии в Турции, ^[1] 5-я Международная конференция IEEE EMBS по нейронной инженерии в апреле / ​​мае 2011 г. 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 . 8-я конференция прошла в мае 2017 года в Шанхае .

Основы [ править ]

Основы нейроинженерии включают взаимосвязь нейронов, нейронных сетей и функций нервной системы с поддающимися количественной оценке моделями, чтобы помочь в разработке устройств, которые могли бы интерпретировать и контролировать сигналы и производить целенаправленные реакции.

Неврология [ править ]

Сообщения, которые тело использует для воздействия на мысли, чувства, движения и выживание, направляются нервными импульсами, передаваемыми через ткани мозга и остальным частям тела. Нейроны - основная функциональная единица нервной системы и узкоспециализированные клетки, способные посылать эти сигналы, которые управляют функциями высокого и низкого уровня, необходимыми для выживания и качества жизни. Нейроны обладают особыми электрохимическими свойствами, которые позволяют им обрабатывать информацию, а затем передавать эту информацию другим клеткам. Активность нейронов зависит от потенциала нервной мембраны и изменений, происходящих вдоль и поперек нее. Постоянное напряжение, известное как мембранный потенциал., обычно поддерживается определенными концентрациями определенных ионов на мембранах нейронов. Нарушения или колебания этого напряжения создают дисбаланс или поляризацию мембраны. Деполяризация мембраны за пределы порогового потенциала порождает потенциал действия, который является основным источником передачи сигнала, известного как нейротрансмиссия нервной системы. Потенциал действияприводит 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 нейронных мембранах (He 2005).

Инженерное дело [ править ]

Инженеры используют количественные инструменты, которые можно использовать для понимания сложных нейронных систем и взаимодействия с ними. Методы изучения и генерации химических, электрических, магнитных и оптических сигналов, ответственных за потенциалы внеклеточного поля и синаптическую передачу в нервной ткани, помогают исследователям модулировать активность нервной системы (Babb et al. 2008). Чтобы понять свойства активности нейронной системы, инженеры используют методы обработки сигналов и компьютерное моделирование (Eliasmith & Anderson 2003). Чтобы обработать эти сигналы, нейронные инженеры должны преобразовывать напряжения через нейронные мембраны в соответствующий код - процесс, известный как нейронное кодирование. Нейронное кодирование исследования того, как мозг кодирует простые команды в форме генераторов центральных паттернов (CPG), векторов движения, внутренней модели мозжечка и соматотопических карт для понимания движений и сенсорных явлений. Декодирование этих сигналов в области нейробиологии - это процесс, с помощью которого нейроны понимают передаваемые им напряжения. Преобразования включают механизмы, с помощью которых сигналы определенной формы интерпретируются, а затем переводятся в другую форму. Инженеры стремятся математически смоделировать эти преобразования (Eliasmith & Anderson 2003). Для записи этих сигналов напряжения используются различные методы. Они могут быть внутриклеточными или внеклеточными. Внеклеточные методы включают одноклеточные записи потенциалов внеклеточного поля., амперометрия; в последнее время для записи и имитации сигналов использовались многоэлектродные массивы .

Сфера [ править ]

Нейромеханика [ править ]

Нейромеханикапредставляет собой сочетание нейробиологии, биомеханики, ощущений и восприятия и робототехники (Edwards 2010). 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 (Laplaca & Prado 2010). Эта область исследований сосредоточена на преобразовании информации между нервно-мышечными и скелетными системами для разработки функций и управляющих правил, относящихся к работе и организации этих систем (Nishikawa et al. 2007). Нейромеханику можно смоделировать, подключив вычислительные модели нейронных цепей к моделям тел животных, расположенных в виртуальных физических мирах (Edwards 2010).Экспериментальный анализ биомеханики, включая кинематику и динамику движений, процесс и паттерны моторной и сенсорной обратной связи во время процессов движения, а также схему и синаптическую организацию мозга, ответственного за моторный 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 планарных клеточных культур и сдвиговой деформации трехмерных матриц, содержащих клетки. Понимание этих процессов сопровождается разработкой моделей функционирования, способных охарактеризовать эти системы в условиях замкнутого контура со специально определенными параметрами.Изучение нейромеханики направлено на улучшение лечения физиологических проблем со здоровьем, которое включает оптимизацию конструкции протезов, восстановление движений после травм, а также проектирование мобильных роботов и управление ими. Изучая структуры в трехмерных гидрогелях, исследователи могут идентифицировать новые модели механосвойств нервных клеток. Например, LaPlaca et al. разработали новую модель, показывающую, что штамм может играть роль в культуре клеток (LaPlaca et al. 2005).

Нейромодуляция [ править ]

Нейромодуляция направлена ​​на лечение заболеваний или травм с помощью технологий медицинских устройств, которые могут усиливать или подавлять активность нервной системы с помощью доставки фармацевтических агентов, электрических сигналов или других форм энергетического стимула для восстановления баланса в нарушенных областях мозга. Исследователи в этой области сталкиваются с проблемой увязки достижений в понимании нейронных сигналов с достижениями в технологиях доставки и анализа этих сигналов с повышенной чувствительностью, биосовместимостью и жизнеспособностью в схемах замкнутых контуров в мозге, чтобы можно было создавать новые методы лечения и клинические приложения для лечения тем, кто страдает нервными повреждениями различного типа. ^[2]Нейромодуляторы могут исправить дисфункцию нервной системы, связанную с болезнью Паркинсона, дистонией, тремором, болезнью Туретта, хронической болью, ОКР, тяжелой депрессией и, в конечном итоге, эпилепсией. ^[2] Нейромодуляция привлекательна в качестве лечения различных дефектов, поскольку она направлена ​​на лечение только узкоспецифичных областей мозга, в отличие от системных методов лечения, которые могут иметь побочные эффекты на организм. Стимуляторы нейромодуляторов, такие как матрицы микроэлектродов, могут стимулировать и регистрировать функцию мозга и с дальнейшими усовершенствованиями должны стать регулируемыми и реагирующими устройствами доставки лекарств и других стимулов. ^[3]

Восстановление и восстановление нейронов [ править ]

Нейроинженерия и реабилитация применяют нейробиологию и инженерию для исследования функции периферической и центральной нервной системы и поиска клинических решений проблем, вызванных повреждением или неисправностью мозга. Инженерия, применяемая к нейрорегенерации, фокусируется на технических устройствах и материалах, которые способствуют росту нейронов для конкретных применений, таких как регенерация повреждения периферических нервов, регенерация ткани спинного мозга при повреждении спинного мозга и регенерация ткани сетчатки. Генная инженерия и тканевая инженерия - это области, разрабатывающие основы для восстановления спинного мозга, что помогает решать неврологические проблемы (Schmidt & Leach 2003). ^[2]

Исследования и приложения [ править ]

В исследованиях, посвященных нейронной инженерии, используются устройства для изучения того, как нервная система функционирует и сбои (Schmidt & Leach 2003).

Нейронная визуализация [ править ]

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 заинтересованы в том, какие области мозга выполняют определенные задачи. ФМРТ измеряет гемодинамическую активность, которая тесно связана с нейронной активностью. Он исследует мозг, настраивая сканер мозга на определенную длину волны, чтобы увидеть, какая часть мозга активирована для выполнения различных задач, наблюдая, что загорается при выполнении разных действий. ПЭТ, компьютерные томографы иэлектроэнцефалография (ЭЭГ) в настоящее время совершенствуется и используется для аналогичных целей. ^[2]

Нейронные сети [ править ]

Ученые могут использовать экспериментальные наблюдения за нейронными системами, а также теоретические и вычислительные модели этих систем для создания нейронных сетей с надеждой на моделирование нейронных систем как можно более реалистичным образом. Нейронные сети можно использовать для анализа, чтобы помочь в разработке дополнительных нейротехнологических устройств. В частности, исследователи занимаются аналитическим моделированием или моделированием методом конечных элементов для определения контроля нервной системы за движениями и применяют эти методы, чтобы помочь пациентам с травмами или расстройствами мозга. Искусственные нейронные сетимогут быть построены на основе теоретических и вычислительных моделей и реализованы на компьютерах из теоретических уравнений устройств или экспериментальных результатов наблюдаемого поведения нейронных систем. Модели могут представлять динамику концентрации ионов, кинетику канала, синаптическую передачу, вычисление отдельных нейронов, метаболизм кислорода или применение теории динамических систем (LaPlaca et al. 2005). Сборка шаблона на основе жидкости использовалась для создания трехмерных нейронных сетей из засеянных нейронами бусинок микроносителя. ^[4]

Нейронные интерфейсы [ править ]

Нейронные интерфейсыявляются основным элементом, используемым для изучения нейронных систем и улучшения или замены нейрональных функций с помощью инженерных устройств. Перед инженерами стоит задача разработать электроды, которые могут выборочно записывать данные из связанных электронных схем, чтобы собирать информацию об активности нервной системы и стимулировать определенные области нервной ткани для восстановления функции или ощущения этой ткани (Cullen et al. 2011). Материалы, используемые для этих устройств, должны соответствовать механическим свойствам нервной ткани, в которую они помещены, и необходимо оценить повреждения. Нейронный интерфейс включает временную регенерацию каркасов из биоматериала или хронических электродов и должен управлять реакцией организма на инородные материалы. Массивы микроэлектродов - недавние достижения, которые можно использовать для изучения нейронных сетей (Cullen & Pfister 2011).Оптические нейронные интерфейсы включаютоптические записи и оптогенетическая стимуляция, делающая клетки мозга светочувствительными. Волоконная оптика может быть имплантирована в мозг для стимуляции и записи этой фотонной активности вместо электродов. Микроскопия с двухфотонным возбуждением может изучать живые нейронные сети и коммуникативные события между нейронами. ^[2]

Интерфейсы мозга и компьютера [ править ]

Компьютерные интерфейсы мозга стремятся напрямую общаться с нервной системой человека, чтобы контролировать и стимулировать нейронные цепи, а также диагностировать и лечить внутреннюю неврологическую дисфункцию. Глубокая стимуляция мозга является значительным достижением в этой области, которая особенно эффективна при лечении двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона, с помощью высокочастотной стимуляции нервной ткани для подавления тремора (Lega et al. 2011).

Микросистемы [ править ]

Нейронные микросистемы могут быть разработаны для интерпретации и доставки электрических, химических, магнитных и оптических сигналов в нервную ткань. Они могут обнаруживать вариации мембранного потенциала и измерять электрические свойства, такие как популяция 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 нервной ткани и, таким образом, стимулировать ткань мозга вызывать желаемый ответ (He 2005). ^{[ необходима цитата ]}

Массивы микроэлектродов [ править ]

Матрицы микроэлектродов - это особые инструменты, используемые для обнаружения резких изменений напряжения во внеклеточной среде, которые возникают при распространении потенциала действия по аксону. Д-р Марк Аллен и д-р ЛаПлака создали микроэлектродные 3D-электроды из цитосовместимых материалов, таких как полимеры SU-8 и SLA, которые привели к разработке микроэлектродных систем in vitro и in vivo с характеристиками высокой податливости и гибкости для минимизации разрушения тканей. .

Нервные протезы [ править ]

Нейропротезы - это устройства, способные дополнять или заменять недостающие функции нервной системы, стимулируя нервную систему и регистрируя ее активность. Электроды, измеряющие возбуждение нервов, могут интегрироваться с протезами и сигнализировать им о выполнении функции, предусмотренной передаваемым сигналом. Сенсорные протезы используют искусственные сенсоры для замены нервных импульсов, которые могут отсутствовать из биологических источников (He 2005). Инженеры, исследующие эти устройства, обязаны обеспечить постоянный безопасный искусственный интерфейс с нейронной тканью. Пожалуй, самым успешным из этих сенсорных протезов является кохлеарный имплант, который вернул глухим слух. Визуальный протездля восстановления зрительных способностей слепых людей все еще находится на более элементарных стадиях развития. Моторные протезы - это устройства, связанные с электростимуляцией биологической нервной мышечной системы, которые могут заменить механизмы управления головным или спинным мозгом. Умные протезы могут быть разработаны для замены отсутствующих конечностей, контролируемых нервными сигналами, путем трансплантации нервов от культи человека с ампутированной конечностью к мышцам. Сенсорное протезирование обеспечивает сенсорную обратную связь, преобразуя механические стимулы с периферии в закодированную информацию, доступную для нервной системы. ^[5] Электроды, размещенные на коже, могут интерпретировать сигналы и затем управлять протезом конечности. Эти протезы оказались очень успешными. Функциональная электростимуляция(FES) - это система, направленная на восстановление двигательных процессов, таких как стояние, ходьба и хватание руками. ^[2]

Нейроробототехника [ править ]

Нейророботика - это исследование того, как нейронные системы могут быть воплощены в механических машинах и имитированы движения. Нейророботы обычно используются для изучения управления моторикой и движением , обучения и выбора памяти, а также систем ценностей и выбора действий. Изучая нейроботов в реальных условиях, их легче наблюдать и оценивать, чтобы описать эвристику работы робота с точки зрения его встроенных нейронных систем и реакции этих систем на окружающую среду (Krichmar 2008). ^[6]Например, с использованием компьютерной модели динамики эпилектических спайк-волн уже была доказана эффективность метода моделирования уменьшения припадков с помощью псевдоспектрального протокола. Вычислительная модель имитирует соединение мозга с помощью резонанса магнитной томографии пациента, страдающего идиопатической генерализованной эпилепсией. Метод был способен генерировать стимулы, способные уменьшить приступы.

Регенерация нервной ткани [ править ]

Регенерация нервной ткани, или нейрорегенерация, направлена на восстановление функции тех нейронов, которые были повреждены в результате небольших травм или более крупных повреждений, 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 комбинирования нервных стволовых клеток с каркасом на основе белка внеклеточного матрикса для минимально инвазивной доставки в очаги неправильной формы, которые образуются после травматического повреждения. Лаборатория доктора ЛаПлаки нацелена на изучение нейронных стволовых клеток in vitro и изучение альтернативных источников клеток, разработку новых биополимеров, которые можно было бы использовать в каркасе, и исследование трансплантатов инженерных клеток или тканей in vivo на моделях травматического повреждения головного и спинного мозга. для определения оптимальных стратегий регенерации нервов после травм.

Современные подходы к клиническому лечению [ править ]

Сквозным хирургическим швом поврежденных нервных окончаний можно восстановить небольшие промежутки с помощью аутотрансплантатов. При более крупных травмах можно использовать трансплантат аутологичного нерва, который был взят из другого участка тела, хотя этот процесс требует много времени, затрат и требует двух операций (Schmidt & Leach 2003). Клиническое лечение ЦНС минимально доступно и в основном направлено на уменьшение побочного повреждения, вызванного костными фрагментами вблизи места повреждения или воспаления. После уменьшения отека, окружающего травму, пациенты проходят реабилитацию, чтобы оставшиеся нервы можно было тренировать, чтобы компенсировать недостаточную нервную функцию в поврежденных нервах. В настоящее время не существует лечения для восстановления нервной функции поврежденных нервов ЦНС (Schmidt & Leach 2003).

Инженерные стратегии ремонта [ править ]

Инженерные стратегии лечения травм спинного мозга направлены на создание благоприятных условий для регенерации нервов. Пока что клинически возможно только повреждение нервов ПНС, но достижения в исследованиях генетических методов и биоматериалов демонстрируют возможность регенерации СК нервов в допустимых условиях.

Прививки [ править ]

Преимущества трансплантатов аутологичных тканей заключаются в том, что они происходят из натуральных материалов, которые имеют высокую вероятность биосовместимости, обеспечивая структурную поддержку нервов, которые способствуют адгезии и миграции клеток (Schmidt & Leach 2003). Неавтологичные ткани, бесклеточные трансплантаты и материалы на основе внеклеточного матрикса - все это варианты, которые также могут обеспечить идеальную основу для регенерации нервов . Некоторые происходят из аллогенных или ксеногенных тканей, которые необходимо сочетать с иммунодепрессантами . в то время как другие включают подслизистую основу тонкого кишечникаи трансплантаты амниотической ткани (Schmidt & Leach 2003). Синтетические материалы являются привлекательными вариантами, поскольку их физическими и химическими свойствами обычно можно управлять. Проблема, которая остается с синтетическими материалами, - это биосовместимость (Schmidt & Leach 2003). Было показано, что конструкции на основе метилцеллюлозы являются биосовместимым вариантом, служащим этой цели (Tate et al. 2001). AxoGen использует технологию клеточного трансплантата AVANCE, чтобы имитировать человеческий нерв. Было показано, что он обеспечивает значимое выздоровление у 87 процентов пациентов с повреждениями периферических нервов. ^[7]

Каналы наведения нервов [ править ]

Каналы наведения нервов, канал наведения нервов - это инновационные стратегии, направленные на более крупные дефекты, которые обеспечивают канал для прорастания аксонов, направляющих рост и снижающих задержку роста рубцовой ткани. Каналы для наведения нервов должны быть легко сформированы в канал желаемых размеров, стерилизованы, устойчивы к разрыву, удобны в обращении и наложении швов (Schmidt & Leach 2003). В идеале они будут разрушаться с течением времени с регенерацией нерва, быть гибкими, полупроницаемыми, сохранять свою форму и иметь гладкую внутреннюю стенку, имитирующую стенку настоящего нерва (Schmidt & Leach 2003).

Биомолекулярная терапия [ править ]

Для стимулирования регенерации нервов необходимы строго контролируемые системы доставки . Нейротрофические факторы могут влиять на развитие, выживаемость, 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 линии глиальных клеток (GDNF) и кислотный и основной фактор роста фибробластов (aFGF, bFGF), которые способствуют ряду нейронных ответов (Schmidt & Leach 2003). Фибронектин.также было показано, что он поддерживает регенерацию нервов после ЧМТ у крыс (Tate et al. 2002). Другие методы лечения направлены на регенерацию нервов путем активации генов, связанных с регенерацией (RAG), нейрональных компонентов цитоскелета и факторов антиапоптоза . RAG включают GAP-43 и Cap-23, молекулы адгезии, такие как семейство L1 , NCAM и N-кадгерин (Schmidt & Leach 2003). Также существует возможность блокирования тормозных биомолекул в ЦНС из-за рубцевания глии. Некоторые из них в настоящее время изучаются - это лечение хондроитиназой ABC и блокирование NgR, ADP-рибозы (Schmidt & Leach 2003).

Методы доставки [ править ]

Устройства для доставки должны быть биосовместимыми и стабильными in vivo. Некоторые примеры включают осмотические насосы, силиконовые резервуары, полимерные матрицы и микросферы. Методы генной терапии также были изучены для обеспечения длительного производства факторов роста и могут быть доставлены с помощью вирусных или невирусных векторов, таких как липоплексы. Клетки также являются эффективными средствами доставки компонентов ВКМ, нейротрофических факторов и молекул клеточной адгезии. Обонятельные клетки (OECs) и стволовые клетки, а также генетически модифицированные клетки были использованы в качестве трансплантатов для поддержки регенерации нервов (LaPlaca et al. 2005, Schmidt & Leach 2003, Tate et al. 2002).

Продвинутая терапия [ править ]

Передовые методы лечения сочетают в себе сложные направляющие каналы и множественные стимулы, которые сосредоточены на внутренних структурах, имитирующих архитектуру нервов, содержащих внутренние матрицы продольно ориентированных волокон или каналов. Для изготовления этих структур можно использовать ряд технологий: выравнивание волокон из магнитного полимера, литье под давлением, разделение фаз, изготовление твердых тел произвольной формы и струйная печать полимеров (Schmidt & Leach 2003).

Нейронное улучшение [ править ]

Расширение нейронных систем человека или улучшение человека с помощью инженерных методов - еще одно возможное применение нейроинженерии. Уже было показано, что глубокая стимуляция мозга улучшает воспроизведение памяти, что отмечают пациенты, которые в настоящее время используют это лечение при неврологических расстройствах. Постулируется, что методы стимуляции мозга способны формировать эмоции и личности, а также повышать мотивацию, уменьшать запреты и т. Д. По запросу человека. Этические проблемы, связанные с этим видом человеческого увеличения, - это новый набор вопросов, с которыми нейронные инженеры должны столкнуться по мере развития этих исследований. ^[2]

См. Также [ править ]

• Интерфейс мозг-компьютер
• Чтение мозга
• Кибернетика
• Cyberware
• Нейропротезирование
• Нейробезопасность
• Сенсорная замена
• Смоделированная реальность
• Силиконовые чипы для протезирования нейронов памяти

Ссылки [ править ]

• Бабб, Т.Г.; Wyrick, BL; Делори, DS; Чейз, П.Дж.; Фэн, MY (2008). «Распределение жира и объем легких в конце выдоха у худых и полных мужчин и женщин». Сундук . 134 (4): 704–11. DOI : 10.1378 / chest.07-1728 . PMID  18641101 .
• Каллен, ДК; Пфистер, Б. (2011). «Современное состояние и будущие задачи в нейронной инженерии: нейронные интерфейсы: предисловие / комментарии редакторов (том 1)». Crit Rev Biomed Eng . 39 (1): 1–3. DOI : 10,1615 / critrevbiomedeng.v39.i1.10 . PMID  21488811 .
• Каллен, ДК; Wolf, JA; Вернекар, ВН; Вукасинович, Дж; ЛаПлака, MC (2011). «Нервно-тканевая инженерия 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 . PMID  21967303 .
• Дюран, DM (2007). «Нейронная инженерия - новая дисциплина для анализа нервной системы и взаимодействия с ней». Методы Inf Med . 46 (2): 142–6. DOI : 10,1055 / с-0038-1625395 . PMID  17347744 .
• Эдвардс DH. 2010. Нейромеханическое моделирование. Фронт Поведение Neurosci 4
• Элиасмит C, Андерсон CH. 2003. Нейронная инженерия: вычисления, представление и динамика в нейробиологических системах. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. xii, 356 с. стр.
• Он Б. 2005. Нейронная инженерия. Нью-Йорк: Kluwer Academic / Plenum. XV, 488 с. стр.
• Айронс, Хиллари Р; Каллен, Д. Кейси; Шапиро, Николай 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. DOI : 10.1088 / 1741-2560 / 5/3/006 . ISSN  1741-2560 . PMID  18756031 .
• Хетлинг, младший (2008). » « Комментарий к теме «Что такое нейронная инженерия». Журнал нейронной инженерии . 5 (3): 360–1. DOI : 10.1088 / 1741-2560 / 5/3 / n01 . PMID  18756032 .
• LaPlaca, MC; Каллен, ДК; McLoughlin, JJ; Каргилл, RS (2005). «Высокоскоростная деформация сдвига трехмерных культур нервных клеток: новая модель черепно-мозговой травмы in vitro». J Biomech . 38 (5): 1093–105. DOI : 10.1016 / j.jbiomech.2004.05.032 . PMID  15797591 .
• Laplaca, MC; Прадо, GR (2010). «Нейронная механобиология и уязвимость нейронов к травматической нагрузке». J Biomech . 43 (1): 71–8. DOI : 10.1016 / j.jbiomech.2009.09.011 . PMID  19811784 .
• Серруя, Mijail D .; Lega, Bradley C .; Заглул, Карим (2011). «Интерфейсы мозг-машина: электрофизиологические проблемы и ограничения» . Критические обзоры в биомедицинской инженерии . 39 (1): 5–28. DOI : 10,1615 / critrevbiomedeng.v39.i1.20 . ISSN  0278-940X . PMID  21488812 .
• Nishikawa, K .; Бивенер, AA; Aerts, P .; Ан, АН; Chiel, HJ; Дейли, Массачусетс; Daniel, TL; Полный, RJ; Хейл, Мэн; Хедрик, TL; Лаппин, АК; Николс, TR; Куинн, РД; Саттерли, РА; Шимик, Б. (10 мая 2007 г.). «Нейромеханика: интегративный подход к пониманию моторного контроля» . Интегративная и сравнительная биология . 47 (1): 16–54. DOI : 10.1093 / ICB / icm024 . ISSN  1540-7063 . PMID  21672819 .
• Шмидт, CE; Лич, Дж. Б. (2003). «Инженерия нервных тканей: стратегии восстановления и регенерации». Annu Rev Biomed Eng . 5 : 293–347. DOI : 10.1146 / annurev.bioeng.5.011303.120731 . PMID  14527315 .
• Тейт, MC; Сдвиг, DA; Hoffman, SW; Stein, DG; Арчер, DR; ЛаПлака, MC (2002). «Фибронектин способствует выживанию и миграции первичных нервных стволовых клеток, трансплантированных в травматически поврежденный мозг мыши» . Трансплантация клеток . 11 (3): 283–95. DOI : 10.3727 / 096020198389933 . PMID  12075994 .
• Тейт, MC; Сдвиг, DA; Hoffman, SW; Stein, DG; ЛаПлака, MC (2001). «Биосовместимость конструкций на основе метилцеллюлозы, разработанных для внутримозгового гелеобразования после экспериментальной черепно-мозговой травмы». Биоматериалы . 22 (10): 1113–23. DOI : 10.1016 / s0142-9612 (00) 00348-3 . PMID  11352091 .
• ДиЛоренцо, Даниэль (2008). Нейроинженерия (на голландском языке). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-0-8493-8174-4.
• Нейронная инженерия (биоэлектрическая инженерия) (2005) ISBN 978-0-306-48609-8 
• 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 стереотаксической и функциональной нейрохирургии (2003) ISBN 978-0-8247-0720-0 
• Нервные протезы: фундаментальные исследования (1990) ISBN 978-0-13-615444-0 
• Справочник IEEE по нейронной инженерии (2007) ISBN 978-0-470-05669-1 
• Основы клеточной нейрофизиологии (1995) ISBN 978-0-262-10053-3 
• Тейлор, штат Пенсильвания; Thomas, J .; Sinha, N .; Dauwels, J .; Kaiser, M .; Thesen, T .; Рутс, Дж. (2015). «Оптимальное снижение судорожных припадков на основе контроля с использованием возможности подключения пациента» . Границы неврологии . 9 : 202. DOI : 10,3389 / fnins.2015.00202 . PMC  4453481 . PMID  26089775 .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме нейроинженерии .

• IEEE Transactions по биомедицинской инженерии
• IEEE Transactions по нейронным системам и реабилитационной инженерии
• Журнал нейронной инженерии
• Журнал нейроинжиниринга и реабилитации JNER
• Журнал нейрофизиологии