感覺編碼、微刺激與雙向 BCI

皮質內微刺激(ICMS)

ICMS 透過置於皮質灰質內的貫穿式微電極,施加微小且電荷平衡的雙相電流脈衝(通常為每相數微安培至約 100 微安培),激發半徑數百微米範圍內的神經元件,以誘發人工知覺或偏移行為。由於電極暴露面積極小(數千平方微米),達到相同生理效果所需的電流,約比表面刺激或深部腦刺激的巨觀刺激小三個數量級。

微電極附近閾值最低的元件是軸突與軸突末梢,而非細胞本體,因此 ICMS 並非單純地點亮一團緊密組織;它徵召的是一群稀疏、空間上分散的神經元,被徵召的密度雖隨電流增加,但仍呈斑塊狀分布。此生物物理事實決定了刺激樣式能多忠實地映射為知覺,也常令將 ICMS 想像成寫入單一焦點像素者感到意外。

ICMS 是侵入式雙向 BCI 的主要寫入通道:在讀取運動或前運動皮質以驅動效應器的同時,寫入體感覺皮質以回傳觸覺,從而閉合感覺運動迴路。

ICMS 是一種寫入資訊的手段,與 DBS 等治療性巨觀刺激不同;二者在電極尺度、電流、空間特異性與目標上皆有差異。

又稱
ICMS皮質內微電刺激微電流刺激