신경공학

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신경공학(neural engineering)은 신경계를 이해, 수리, 교체 또는 강화하기 위해 공학 기술을 사용하는 생물의학 공학 분야입니다.신경 공학자는 살아있는 신경 조직과 무생물 구조의 인터페이스에서 설계 문제를 해결할 수 있는 유일한 자격을 갖추고 있다(Hetling, 2008).

개요

신경공학 분야는 컴퓨터 신경과학, 실험 신경과학, 신경학, 전기공학 및 살아있는 신경조직의 신호처리 분야를 중심으로 로봇공학, 사이버네틱스, 컴퓨터공학, 신경조직공학, 재료과학, 나노기술 등의 요소를 망라하고 있다.

이 분야의 주요 목표에는 신경계와 인공 기기 사이의 직접적인 상호작용을 통한 인간 기능의 회복과 증대가 포함된다.

현재 많은 연구는 감각 및 운동 시스템에서 정보의 코딩과 처리를 이해하고, 이 처리가 병리학적 상태에서 어떻게 변경되는지, 그리고 뇌-컴퓨터 인터페이스와 신경 동토층을 포함한 인공 장치와의 상호작용을 통해 어떻게 조작될 수 있는지를 수량화하는 데 초점을 맞추고 있다.

다른 연구들은 외부 기술과 연결된 신경 이식물을 사용하는 것을 포함하여 실험에 의한 조사에 더 초점을 맞추고 있다.

신경유체역학은 신경계의 유체역학에 초점을 맞춘 신경공학의 한 분야이다.

역사

신경공학은 비교적 새로운 분야이기 때문에 이에 관한 정보와 연구는 빠르게 변화하고 있지만 상대적으로 제한적이다.신경 공학에 특화된 최초의 저널인 신경 공학 저널과 신경 공학 및 재활 저널은 모두 2004년에 나왔다.2003년 이후 IEEE에 의해 2003년부터 2009년 4월 29일부터 5월 2일까지 터키 안탈리아에서 제4차 신경공학 회의, ^[1]2011년 4월/5월 멕시코 캔쿤에서 제5차 IEEE EMBS 회의, 캘리포니아에서 제6차 신경공학 회의가 개최되고 있다.제7회 컨퍼런스는 2015년 4월 몽펠리에에서 개최되었습니다.제8회 회의는 2017년 5월 상하이에서 개최되었습니다.

기초

신경공학의 기초는 뉴런, 신경망 및 신경계 기능의 관계를 정량화 가능한 모델에 포함시켜 신호를 해석 및 제어하고 목적 있는 응답을 생성할 수 있는 장치의 개발을 돕는다.

신경과학

신체가 생각, 감각, 움직임, 그리고 생존에 영향을 미치기 위해 사용하는 메시지는 뇌 조직과 신체의 나머지 부분에 전달되는 신경 자극에 의해 지시된다.뉴런은 신경계의 기본 기능 단위이며 생존과 삶의 질에 필요한 높은 수준과 낮은 수준의 기능을 작동시키는 이러한 신호를 보낼 수 있는 고도로 전문화된 세포입니다.뉴런은 정보를 처리하고 그 정보를 다른 세포로 전송할 수 있게 해주는 특별한 전기화학적 특성을 가지고 있다.뉴런의 활동은 신경막 전위와 그것을 따라 그리고 그것을 가로질러 일어나는 변화에 좌우된다.막 전위라고 알려진 일정한 전압은 보통 신경막을 가로지르는 특정 농도의 특정 이온에 의해 유지됩니다.이 전압의 교란이나 변화는 막 전체에 불균형 또는 분극을 일으킵니다.역치 전위를 넘은 막의 탈분극은 신경계의 신경 전달로 알려진 신호 전달의 주요 원천인 활동 전위를 생성한다.활동 전위는 축삭막을 가로질러 이온 플럭스의 캐스케이드를 발생시켜 효과적인 전압 스파이크 트레인 또는 "전기 신호"를 생성하며 다른 셀에서 추가적인 전기적 변화를 전달할 수 있습니다.신호는 전하의 흐름에 영향을 미치는 전기, 화학, 자기, 광학 및 기타 형태의 자극에 의해 생성될 수 있으며, 따라서 신경막 전체의 전압 수준에 영향을 미칠 수 있다(He 2005).

공학 기술

엔지니어는 복잡한 신경계를 이해하고 상호작용하는 데 사용할 수 있는 정량적 도구를 사용합니다.신경 조직에서 세포 외 전위 및 시냅스 전달을 담당하는 화학, 전기, 자기 및 광학 신호를 연구하고 생성하는 방법은 연구자들이 신경계 활동 조절에 도움을 준다(Babb 등 2008).신경계 활동의 특성을 이해하기 위해 엔지니어는 신호 처리 기술과 계산 모델링(Eliasmith & Anderson 2003)을 사용합니다.이러한 신호를 처리하기 위해, 신경 공학자는 신경막을 가로지르는 전압을 해당 코드로 변환해야 하며, 신경 부호화라고 알려진 과정입니다.신경 코딩은 뇌가 움직임과 감각 현상을 이해하기 위해 중앙 패턴 발생기(CPG), 움직임 벡터, 소뇌 내부 모델, 그리고 체질적 지도의 형태로 간단한 명령을 어떻게 인코딩하는지에 대한 연구를 한다.신경과학의 영역에서 이러한 신호를 해독하는 것은 뉴런이 그들에게 전달된 전압을 이해하는 과정이다.변환에는 특정 형식의 신호가 해석되어 다른 형식으로 변환되는 메커니즘이 포함됩니다.엔지니어들은 이러한 변화를 수학적으로 모델링하려고 합니다(Eliasmith & Anderson 2003).이러한 전압 신호를 기록하는 데는 다양한 방법이 사용됩니다.이것들은 세포내 또는 세포외일 수 있다.세포 외 방법은 단일 단위 기록, 세포 외 전위 및 암페어메트리를 포함합니다. 최근에는 신호를 기록하고 모방하는 데 다전극 배열이 사용되고 있습니다.

범위

신경역학

신경역학은 신경생물학, 생체역학, 감각과 지각, 로봇학의 결합이다(Edwards 2010).연구자들은 신경조직의 기계적 특성과 조직의 힘과 움직임, 그리고 외상 부하에 대한 그들의 취약성에 대한 그들의 영향(Laplaca & Prado 2010)을 연구하기 위해 진보된 기술과 모델을 사용하고 있다.이 연구 분야는 신경근 및 골격 시스템 간의 정보 변환을 번역하여 이러한 시스템의 운영 및 구성과 관련된 기능과 지배 규칙을 개발하는 데 초점을 맞추고 있다(니시카와 외 2007년).신경역학은 신경 회로의 계산 모델을 가상 물리 세계에 위치한 동물 몸의 모델에 연결하여 시뮬레이션할 수 있다(Edwards 2010).동물의 움직임의 운동학 및 역학, 운동 과정에서의 운동 및 감각 피드백의 과정과 패턴, 운동 제어를 담당하는 뇌의 회로와 시냅스 조직을 포함한 생체역학의 실험 분석이 현재 모두 연구되고 있다.Georgia Institute의 Michelle LaPlaca 박사의 연구실은 세포배양의 기계적 스트레칭, 평면 세포배양의 전단 변형, 매트릭스를 포함한 3D 세포의 전단 변형 연구에 관여하고 있습니다.이러한 프로세스에 대한 이해는 특별히 정의된 매개변수를 사용하여 폐쇄 루프 조건 하에서 이러한 시스템을 특성화할 수 있는 기능 모델의 개발로 이어집니다.신경역학의 연구는 보형물 설계의 최적화, 부상 후 움직임의 복원, 모바일 로봇의 설계 및 제어 등 생리적인 건강 문제에 대한 치료 개선을 목적으로 한다.3D 하이드로겔의 구조를 연구함으로써, 연구원들은 신경 세포 역학의 새로운 모델을 확인할 수 있다.예를 들어, LaPlaca 등은 균주가 세포 배양에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주는 새로운 모델을 개발했다(LaPlaca 등 2005).

신경조절

신경조절은 약제, 전기신호, 또는 뇌의 손상된 영역에서 균형을 회복하기 위한 다른 형태의 에너지 자극의 전달과 함께 신경계의 활동을 강화하거나 억제하는 의료기기 기술을 사용함으로써 질병이나 부상을 치료하는 것을 목표로 한다.이 분야의 연구자들은 신경 신호를 이해하는 진보와 이러한 신호를 전달하고 분석하는 기술의 진보와 뇌의 폐쇄 루프 체계에서 증가된 민감도, 생체적합성 및 생존성을 연결함으로써 이러한 위(wi)를 치료하기 위한 새로운 치료와 임상 애플리케이션을 만들 수 있도록 해야 하는 과제에 직면해 있다.다양한 종류의 ^[2]신경 손상입니다.신경 조절 장치는 파킨슨병, 디스토니아, 떨림, 투렛병, 만성 통증, 강박장애, 심각한 우울증, 그리고 결국 ^[2]뇌전증과 관련된 신경계 기능 장애를 교정할 수 있다.신경조절은 신체에 부작용을 일으킬 수 있는 전신치료와 대조적으로 뇌의 매우 특정한 부위만을 치료하는 데 초점을 맞추고 있기 때문에 다양한 결함에 대한 치료법으로 어필할 수 있다.마이크로 전극 어레이와 같은 신경 조절기 자극기는 뇌 기능을 자극하고 기록할 수 있으며, 추가적인 개선으로 약물 및 기타 ^[3]자극에 대한 조절 가능하고 반응성이 빠른 전달 장치가 될 수 있다.

신경의 재생과 회복

신경공학 및 재활은 신경과학 및 공학을 말초 및 중추신경계 기능을 조사하고 뇌 손상 또는 오작동으로 인한 문제에 대한 임상적 해결책을 찾는 데 적용합니다.신경회생에 적용되는 공학은 말초신경손상의 재생, 척수손상의 척수조직의 재생, 망막조직의 재생과 같은 특정 용도에 대한 뉴런의 성장을 촉진하는 공학적 장치와 재료에 초점을 맞추고 있다.유전공학 및 조직공학은 척수가 다시 자랄 수 있도록 발판을 개발하는 분야이다(Schmidt & Leach 2003).^[2]

조사 및 응용 프로그램

신경 공학에 초점을 맞춘 연구는 신경계가 어떻게 기능하고 오작동을 하는지를 연구하기 위해 장치를 이용한다(Schmidt & Leach 2003).

신경 이미징

신경 영상 기술은 뇌의 구조와 기능뿐만 아니라 신경망의 활동을 조사하기 위해 사용된다.신경 이미징 기술에는 기능성 자기공명영상(fMRI), 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 및 컴퓨터 축단층촬영(CAT) 스캔이 포함된다.기능성 신경영상 연구는 뇌의 어느 부위가 특정한 작업을 수행하느냐에 관심이 있다. fMRI는 신경 활동과 밀접하게 연관된 혈류역학 활동을 측정한다.이것은 뇌의 특정 영역의 대사 반응을 주어진 작업이나 자극에 매핑하는 데 사용됩니다.PET, CT 스캐너, 뇌파 촬영(EEG)이 현재 개선되어 유사한 목적으로 ^[2]사용되고 있다.

뉴럴 네트워크

과학자들은 신경계에 대한 실험적인 관찰과 이러한 시스템의 이론적이고 계산적인 모델을 사용하여 신경계를 가능한 한 현실적인 방식으로 모델링하고자 하는 희망으로 신경 네트워크를 만들 수 있다.신경망은 분석을 위해 사용될 수 있으며 추가적인 신경학적 장치를 설계하는 데 도움을 줄 수 있다.특히, 연구원들은 움직임의 신경계 제어를 결정하기 위해 분석적 또는 유한 요소 모델링을 다루고 이러한 기술을 뇌 손상 또는 장애를 가진 환자들을 돕기 위해 적용합니다.인공 신경망은 이론 및 계산 모델로부터 구축될 수 있으며 이론적으로 장치 방정식이나 신경계의 관찰된 행동의 실험 결과로부터 컴퓨터에 구현될 수 있다.모델은 이온 농도 역학, 채널 동력학, 시냅스 전달, 단일 뉴런 계산, 산소 대사 또는 동적 시스템 이론의 적용을 나타낼 수 있다(LaPlaca 등 2005).액체 기반 템플릿 어셈블리는 뉴런 시드 마이크로 캐리어 ^[4]비즈에서 3D 신경망을 엔지니어링하는 데 사용되었습니다.

신경 인터페이스

신경 계면은 신경계를 연구하고 신경 기능을 강화하거나 공학적 장치로 대체하는 데 사용되는 주요 요소입니다.엔지니어는 신경계 활동에 대한 정보를 수집하고 신경 조직의 특정 영역을 자극하여 해당 조직의 기능이나 감각을 회복하기 위해 관련 전자 회로에서 선택적으로 기록할 수 있는 전극을 개발하는 데 어려움을 겪고 있다(Cullen et al. 2011).이러한 장치에 사용되는 재료는 장치가 배치된 신경 조직의 기계적 특성과 일치해야 하며 손상을 평가해야 합니다.신경 계면은 생체 물질 비계나 만성 전극의 일시적인 재생을 수반하며 이물질에 대한 신체의 반응을 관리해야 한다.마이크로 전극 어레이는 신경 네트워크 연구에 사용할 수 있는 최신 기술입니다(Cullen & Pfister 2011).광신경 인터페이스는 광학적 기록과 광유전학을 포함하며, 특정 뇌세포가 활동을 조절하기 위해 빛에 민감하게 만듭니다.광섬유를 뇌에 이식하여 빛을 이용하여 표적 뉴런을 자극하거나 침묵시킬 수 있을 뿐만 아니라 전극을 사용하는 대신 신경 활동의 대용물인 광자 활동을 기록할 수 있습니다.2광자 들뜸 현미경은 살아있는 신경 네트워크와 뉴런 ^[2]간의 통신 사건을 연구할 수 있다.

뇌-컴퓨터 인터페이스

뇌-컴퓨터 인터페이스는 인간 신경계와 직접 통신하여 신경 회로를 모니터링하고 자극할 뿐만 아니라 내재된 신경 기능 장애를 진단하고 치료합니다.심부 뇌 자극은 떨림을 억제하기 위해 신경 조직의 고주파 자극으로 파킨슨병과 같은 운동 장애를 치료하는 데 특히 효과적인 이 분야의 중요한 발전이다(Lega et al. 2011).

마이크로시스템즈

신경 미세 시스템은 전기, 화학, 자기 및 광학 신호를 해석하고 신경 조직에 전달하도록 개발될 수 있습니다.전극을 사용하거나 화학 농도, 형광 광도 또는 자기장 전위를 평가하여 막 전위의 변화를 탐지하고 스파이크 인구, 진폭 또는 속도와 같은 전기적 특성을 측정할 수 있습니다.이러한 시스템의 목표는 신경 조직 잠재력에 영향을 미치는 신호를 전달하여 뇌 조직을 자극하여 원하는 반응을 이끌어내는 것이다(He 2005).^{[citation needed]}

마이크로 전극 어레이

미소전극 어레이는 활동전위가 축삭으로 전파됨으로써 발생하는 세포외 환경에서 전압의 급격한 변화를 검출하는 데 사용되는 특정 도구입니다.Mark Allen 박사와 LaPlaca 박사는 SU-8 및 SLA 폴리머와 같은 세포적합성 물질로 3D 전극을 미세조립하여 조직교란을 최소화하는 높은 준수성과 유연성을 가진 시험관내 및 생체내 미세전극 시스템을 개발하였습니다.

신경 보철물

신경 동토층은 신경계를 자극하고 그 활동을 기록함으로써 신경계의 기능을 보완하거나 대체할 수 있는 장치이다.신경 발사를 측정하는 전극은 보철장치에 통합되어 전달된 신호에 의해 의도된 기능을 수행하도록 신호를 보낼 수 있습니다.감각 보형물은 생물학적 소스에서 누락될 수 있는 신경 입력을 대체하기 위해 인공 센서를 사용한다(He 2005).이러한 장치를 연구하는 엔지니어들은 신경 조직과 만성적이고 안전한 인공 인터페이스를 제공하는 일을 맡고 있다.아마도 이러한 감각 보철물 중 가장 성공적인 것은 청각장애인들에게 청각 능력을 회복시켜준 달팽이관 이식물일 것이다.시각장애인의 시력을 회복하기 위한 시각 보철물은 아직 더 초보적인 발달 단계에 있다.운동 보철물은 뇌나 척수의 제어 메커니즘을 대체할 수 있는 생물학적 신경 근육 시스템의 전기적 자극과 관련된 장치이다.스마트 보형물은 절단된 사람의 그루터기에서 근육으로 신경을 이식함으로써 신경 신호에 의해 제어되는 잃어버린 팔다리를 대체하도록 설계될 수 있다.감각 보철물은 말초로부터의 기계적 자극을 ^[5]신경계가 접근할 수 있는 암호화된 정보로 변환함으로써 감각 피드백을 제공한다.피부에 배치된 전극은 신호를 해석하고 의족을 제어할 수 있습니다.이 보철물들은 매우 성공적이었다.FES(Functional Electrical Stimulation)는 서서 걷기, ^[2]손잡기 등의 운동 과정을 복원하는 것을 목적으로 하는 시스템입니다.

신경생물학

신경생물학은 기계에서 신경계가 어떻게 구현될 수 있고 움직임을 모방할 수 있는지에 대한 연구이다.뉴로봇은 일반적으로 운동 제어와 운동, 학습과 기억 선택, 가치 체계와 행동 선택을 연구하는 데 사용된다.실제 환경에서 신경 로봇을 연구함으로써 로봇 기능의 휴리스틱을 임베디드 신경 시스템과 환경에 대한 이러한 시스템의 반응 측면에서 설명하기 위해 더 쉽게 관찰되고 평가된다(Krichmar 2008).^[6]예를 들어, 에피렉틱 스파이크파 역학의 계산 모델을 사용하여 의사 스펙트럼 프로토콜을 통해 발작 완화를 시뮬레이션하는 방법의 효과가 이미 입증되었다.계산 모델은 특발성 일반화 뇌전증 환자의 자기 영상 공명을 사용하여 뇌 연결을 에뮬레이트합니다.그 방법은 발작을 줄일 수 있는 자극을 발생시킬 수 있었다.

신경조직재생

신경조직 재생, 즉 신경회생은 외상성 뇌손상으로 인한 작은 손상과 큰 손상으로 손상된 뉴런의 기능을 회복하는 것을 목표로 합니다.손상된 신경의 기능적 회복은 축삭을 신경절개 부위로 재생하기 위한 연속적인 경로를 재정립하는 것을 포함한다.조지아 공대의 라플라카 박사와 같은 연구원들은 조직 공학 전략을 적용하여 외상성 뇌 손상과 척수 손상 후 회복과 재생을 위한 치료법을 찾는 것을 돕고 있다.라플라카 박사는 신경줄기세포와 세포외기질단백질 기반 골격을 결합하는 방법을 연구하고 있다. 이는 외상성 모욕 후 생기는 불규칙한 형태의 병변으로 최소한의 침습적 전달을 위한 것이다.신경줄기세포를 체외에서 연구하고 대체 세포원을 탐색하며, 발판에 활용될 수 있는 새로운 생체고분자 공학, 외상 뇌와 척수 손상 모델의 세포 또는 조직 공학이 체내 이식을 조사함으로써, 라플라카 박사의 연구실은 신경 레젠에 대한 최적의 전략을 확인하는 것을 목표로 한다.부상 후를 배급하다

현재 임상 치료에 대한 접근법

손상된 신경 끝의 끝과 끝의 외과적 봉합은 자가 신경 이식술을 통해 작은 틈을 고칠 수 있다.더 큰 부상의 경우, 비록 이 과정은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들고 두 번의 수술이 필요하지만, 신체의 다른 부위에서 채취한 자가 신경 이식술을 사용할 수 있다(Schmidt & Leach 2003).CNS에 대한 임상 치료는 최소한으로 가능하며, 주로 부상 또는 염증 부위 근처의 뼛조각에 의해 야기되는 부수적인 손상을 줄이는 데 초점을 맞추고 있다.주변 부기가 가라앉은 뒤 남은 신경이 손상된 신경의 신경기능 부족을 보완하기 위해 재활치료를 받는다.손상된 CNS 신경의 신경 기능을 회복하기 위한 치료법은 현재 존재하지 않는다(Schmidt & Leach 2003).

수리를 위한 엔지니어링 전략

척수 손상 치료를 위한 공학 전략은 신경 재생을 위한 우호적인 환경을 조성하는 데 초점이 맞춰져 있다.지금까지 임상적으로 PNS 신경 손상만이 가능했지만, 유전 기술과 생체 재료의 연구는 SC 신경이 허용되는 환경에서 재생될 수 있는 가능성을 보여준다.

이식편

자가 조직 이식편의 장점은 세포 접착과 이동을 촉진하는 신경에 구조적 지지를 제공하면서 생체적합성 가능성이 높은 천연 물질에서 나온다는 것이다(Schmidt & Leach 2003).비자율 조직, 무세포 이식편, 세포외 매트릭스 기반 재료는 모두 신경 재생을 위한 이상적인 발판을 제공할 수 있는 옵션입니다.일부는 면역억제제와 결합되어야 하는 알로겐성 또는 이질성 조직으로부터 온다.반면 다른 것들은 소장의 점막하와 양수 조직 이식(Schmidt & Leach 2003)을 포함한다.합성 재료는 일반적으로 물리적 및 화학적 특성을 제어할 수 있기 때문에 매력적인 옵션입니다.합성 재료에 대한 과제는 생체 적합성이다(Schmidt & Leach 2003).메틸셀룰로오스 기반 구조는 이러한 목적에 부합하는 생체 적합성 옵션인 것으로 나타났다(Tate et al.AxoGen은 세포 이식 기술 AVANCE를 사용하여 사람의 신경을 모방합니다.말초 신경 ^[7]손상 환자의 87%에서 의미 있는 회복을 달성한 것으로 나타났다.

신경 유도 채널

신경 유도 채널, 신경 유도 도관은 성장을 지시하고 흉터 조직으로부터 성장 억제를 감소시키는 축삭을 발아시키는 통로를 제공하는 더 큰 결함에 초점을 맞춘 혁신적인 전략입니다.신경 유도 채널은 원하는 치수의 도관으로 쉽게 형성되어야 하며 멸균이 가능하고 찢김에 강하고 취급과 봉합이 용이해야 한다(Schmidt & Leach 2003).이상적으로는 신경 재생과 함께 시간이 지남에 따라 저하되고, 유연하고, 반투과성이며, 모양을 유지하고, 실제 신경과 비슷한 매끄러운 내벽을 가진다(Schmidt & Leach 2003).

생체 분자 치료법

신경 재생을 촉진하기 위해서는 고도로 통제된 전달 시스템이 필요하다.신경영양인자는 발달, 생존, 성장, 분기에 영향을 미칠 수 있다.신경트로핀은 신경성장인자(NGF), 뇌유래신경영양인자(BDNF), 신경트로핀-3(NT-3) 및 신경트로핀-4/5(NT-4/5)를 포함한다.다른 요인으로는 다양한 신경 반응을 촉진하는 섬모성 신경영양인자(CNTF), 글리아 세포주 유래 성장인자(GDNF) 및 산성 및 염기성 섬유아세포 성장인자(aFGF, bFGF)가 있다.(Schmidt & Leach 2003) 피브로넥틴은 또한 랫드에서 TBI에 이은 신경 재생을 지원하는 것으로 나타났다(Tate et al. 2002).다른 치료법들은 재생 관련 유전자(RAG), 신경 세포 골격 성분, 항아포토시스 인자를 상향 조절하여 신경의 재생을 연구하고 있다.RAG에는 GAP-43 및 Cap-23, L1 패밀리, NCAM 및 N-cadherin(Schmidt & Leach 2003) 등의 접착 분자가 포함된다.또한 글리얼 흉터로 인해 CNS에서 억제성 생체 분자를 차단할 가능성이 있다.현재 연구되고 있는 치료제로는 콘드로이티나아제 ABC와 차단 NgR, ADP-리보스(Schmidt & Leach 2003)가 있다.

전달 기술

전달 장치는 생체 적합하고 생체 내에서 안정적이어야 합니다.예를 들어 삼투압 펌프, 실리콘 탱크, 폴리머 매트릭스 및 미세구 등이 있습니다.유전자 치료 기술은 또한 성장 인자의 장기적인 생산을 제공하기 위해 연구되어 왔고 지방혈증과 같은 바이러스 또는 비바이러스 벡터와 함께 전달될 수 있다.또한 셀은 ECM 구성 요소, 신경영양 인자 및 셀 접착 분자를 위한 효과적인 전달 매체입니다.후각 항문 세포(OEC)와 줄기세포 및 유전자 변형 세포가 신경 재생을 지원하기 위한 이식으로 사용되었다(LaPlaca 등 2005, Schmidt & Leach 2003, Tate 등 2002).

고도의 치료법

첨단 치료법은 복잡한 유도 채널과 세로 방향으로 정렬된 섬유 또는 채널의 내부 매트릭스를 포함하는 신경 구조를 모방하는 내부 구조에 초점을 맞춘 여러 자극을 결합합니다.이러한 구조의 제작에는 자성 고분자 파이버 얼라인먼트, 사출 성형, 위상 분리, 고체 자유형 제작 및 잉크젯 폴리머 인쇄(Schmidt & Leach 2003) 등 다양한 기술이 사용됩니다.

신경 강화

인간 신경계의 증강 또는 공학적 기술을 이용한 인간 강화는 신경공학의 또 다른 가능한 적용이다.뇌 심부 자극은 신경계 질환에 대해 현재 이 치료법을 사용하고 있는 환자들이 지적한 바와 같이 기억력을 향상시키는 것으로 이미 나타났다.뇌자극기법은 개인의 요구에 따라 감정과 인격을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 동기부여를 높이고 억제 등을 감소시킬 수 있을 것으로 가정한다.이러한 종류의 인간 증강에 관한 윤리적 문제는 신경 공학자들이 이러한 연구들이 ^[2]발전함에 따라 해결해야 할 새로운 일련의 질문들이다.

「 」를 참조해 주세요.

• 뇌-컴퓨터 인터페이스
• 두뇌 읽기
• 사이버네틱스
• 사이버웨어
• 신경동토학
• 신경 보안
• 뉴로테크놀로지
• 감각 치환
• 시뮬레이트 리얼리티
• 인공 신경 메모리 실리콘 칩

레퍼런스

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외부 링크

• IEEE 바이오메디컬 엔지니어링 거래
• 신경계통 및 재활공학에 관한 IEEE 트랜잭션
• 신경 공학 저널
• JNER 신경공학 및 재활 저널
• 신경생리학 저널