A closed loop brain-machine interface for epilepsy control using dorsal column electrical stimulation

Although electrical neurostimulation has been proposed as an alternative treatment for drug-resistant cases of epilepsy, current procedures such as deep brain stimulation, vagus, and trigeminal nerve stimulation are effective only in a fraction of the patients. Here we demonstrate a closed loop brain-machine interface that delivers electrical stimulation to the dorsal column (DCS) of the spinal cord to suppress epileptic seizures. Rats were implanted with cortical recording microelectrodes and spinal cord stimulating electrodes, and then injected with pentylenetetrazole to induce seizures. Seizures were detected in real time from cortical local field potentials, after which DCS was applied. This method decreased seizure episode frequency by 44% and seizure duration by 38%. We argue that the therapeutic effect of DCS is related to modulation of cortical theta waves, and propose that this closed-loop interface has the potential to become an effective and semi-invasive treatment for refractory epilepsy and other neurological disorders.We are grateful for the assistance from Jim Meloy for the design and production of the multielectrode arrays as well as setup development and maintenance, Laura Oliveira, Terry Jones, and Susan Halkiotis for administrative assistance and preparation of the manuscript. This work was funded by a grant from The Hartwell Foundation.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Vom geometrischen Denken zum statisch-konstruktiven Ansatz im Brückenentwurf

Während die großen Brücken der Spätrenaissance Innovationen vor allem durch die Anwendung der Geometrie vermittelten, blieb die Anwendung statischer Methoden in der Konstruktion dem Barock vorbehalten. Die genauere Variation möglicher Enwurfsgeometrien, der Einrüstung, der Gründung und des Bauablaufs usw. waren nunmehr durch zeichnerische Vorwegnahme, zunehmende Maßhaltigkeit und Exaktheit der Entwürfe möglich. Am Beispiel des Ponte Trinità in Florenz und der Fleischbrücke in Nürnberg wird gezeigt, wie diese neue Entwurfshaltung allmählich in den Brückenbau einzog. In den ersten Dezennien des 18. Jahrhunderts avancierte der Brückenbau dann über die Zwischenstufen erster Quantifizierungsversuche zum bevorzugten Objektbereich der Gewölbetheorie. Der Gedanke der Stützlinie tritt mittelbar ins Zentrum aller Überlegungen: Konzeptionelle Entwürfe zum Funktionsmechanismus von Brücken und intensive Fachkommunikation treiben die Theoretisierung des Brückenbaues voran