Projektbeschreibung
Optimierte Gehirn-Computer-Schnittstellen für Menschen mit Behinderung
Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI) sind eine hochkomplexe Technologie, die Gehirnsignale erfasst, interpretiert und in Bewegung umwandelt. Mithilfe dieser Schnittstellen können Schwerstgelähmte allein durch Gedankensteuerung technische Assistenzsysteme bedienen. Allerdings gelingt die Gedankensteuerung nicht immer, sodass Bewegungen schlecht koordiniert werden können. Da dies den breiten Einsatz der Technologie bislang verhindert, entwickelt das EU-finanzierte Projekt SubcorticalBCI eine neue Art von Gehirn-Computer-Schnittstelle, die Aktivitäten des für die Bewegungskoordination zuständigen Striatums im Gehirn erkennt. Zudem soll die neue BCI stabiler und einfacher in der Anwendung sein.
Ziel
Every year, half a million people become paralysed by a spinal cord injury. Assistive technologies, such as Brain-Computer Interfaces (BCIs), can improve their mobility, independence, and overall well-being. BCIs bypass a neurological injury by reading the user’s intent from their brain activity and using it to control a computer cursor or a robotic arm, or even to reanimate their own paralysed limbs. Despite these remarkable feats, BCIs still face challenges that prevent their widespread use.
Here, I propose to address two of their main shortcomings: their unintuitive control that produces unskilled movements, and their instable performance that decays over time. The brain controls movement by coordinating the activity of many areas. Thus, unintuitive BCI control might be due to their reliance on the activity of a single cortical region (typically motor cortex) to decode the user’s intent. I will develop a new type of BCI that reads the activity of the striatum, a subcortical area that receives inputs from the entire cortex and has been shown to be critical for skilled movements. My hypothesis is that a BCI based on striatal activity will mimic the execution of a skilled movement. Using large-scale neural recording techniques and emerging computational techniques, I will identify striatal population dynamics and use them as input for the BCI, expecting to show that such an approach outperforms current BCIs. Next, I will address the instability problem. BCI instability is mainly caused by the inevitable changes in recorded neurons over long timescales. My host has recently developed a method that reveals the ‘true’ cortical dynamics underlying a given behaviour. I will adopt this method for the proposed BCI to stabilise its performance over long time periods.
If successful, this project will lead to BCIs that are easier to use, more precise, and stable. Their future translation to humans could bring BCIs closer to the clinic, with considerable socioeconomic impact.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
SW7 2AZ London
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.