感覺編碼、微刺激與雙向 BCI

體感覺皮質 ICMS(觸覺重建)

透過置於手部代表區的電極,對初級體感覺皮質(Brodmann 第 1 與 3b 區)施加微刺激,可誘發受試者指認為自身(通常已失去感覺的)手部特定部位的觸覺。在脊髓損傷的人類受試者中,ICMS 可在個別手指上產生局部知覺,最常被描述為壓力、觸碰或刺麻感,且感知強度隨脈衝振幅或頻率上升而單調增加。

其臨床意義在於這些知覺可於數月間保持穩定並具體感覺定位組織,因此電極身分可作為手指身分的位置編碼。當作為回饋整合進雙向抓握任務時,ICMS 觸覺提示可將物件搬移時間大致減半,展現的是功能性效益而非僅止於產生感覺。

誠實的限制在於:所誘發的知覺尚未完全自然——許多屬於感覺異常,可達成的品質範圍(質地、邊緣、滑動)狹窄,且手部涵蓋範圍受限於電極的數量與位置。

一名受試者回報:刺激某一電極感覺像壓在食指指尖,而相鄰電極則投射至同一手指的根部;此對應圖在不同會期間保持一致。

穩定的投射場使固定電極得以作為對應某一皮膚位置的標記線路。

又称
S1 microstimulationartificial touch via ICMS體感覺微刺激S1 微刺激