-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

FR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

French

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Système robotique de membre supérieur contrôlé par interface cerveau-ordinateur pour améliorer le...
Système robotique de membre supérieur contrôlé par interface cerveau-ordinateur pour améliorer le...
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Brain-Computer Interface-controlled Upper Limb Robotic System for Enhancing Daily Activities in Stroke Patients

Système robotique de membre supérieur contrôlé par interface cerveau-ordinateur pour améliorer les activités quotidiennes chez les patients victimes d’un AVC

Full Text
1,891 Views
06:11 min
April 18, 2025

DOI: 10.3791/67601-v

Hyunji Kim1,2, Won Kee Chang2, Won-Seok Kim2, Ji-hee Jang2, Yoon-Ah Lee2, Mareike Vermehren3, Niels Peekhaus3, Annalisa Colucci3, Cornelius Angerhöfer3, Volker Hömberg4, Surjo R. Soekadar3, Nam-Jong Paik1,2

1Department of Health Science and Technology, Graduate School of Convergence Science and Technology,Seoul National University, 2Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University College of Medicine,Seoul National University Bundang Hospital, 3Clinical Neurotechnology Laboratory, Dept. of Psychiatry and Neurosciences, Charité Campus Mitte (CCM),Charité – Universitätsmedizin Berlin, 4SRH Gesundheitszentrum Bad Wimpfen GmbH

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study evaluates a brain-computer interface (BCI) system designed for stroke rehabilitation, utilizing electroencephalography (EEG) and electrooculography (EOG) signals to control an upper limb robotic assistive device. The Berlin Bimanual Test for Stroke (BeBiTS) was used to assess improvements in bimanual function among stroke patients, bridging motor intention with execution.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Rehabilitation Engineering
  • Assistive Technology

Background

  • Stroke can lead to hemiplegia, limiting motor function.
  • Brain-computer interfaces can facilitate motor rehabilitation.
  • The innovative use of EEG and EOG in controlling robotic devices marks a significant advancement.

Purpose of Study

  • To assess the efficacy of a BCI-controlled robotic hand on stroke rehabilitation.
  • To investigate functional improvements in bimanual tasks post-BCI training.
  • To enhance independence in daily activities for patients with motor impairments.

Methods Used

  • The study employed a brain-computer interface system combining EEG and EOG.
  • Stroke patients served as the biological model, facing challenges in bimanual function.
  • Detailed training protocols were implemented for EOG and EEG calibration.
  • Assessments included pre- and post-training evaluations using the BeBiTS.
  • Training included guided motor imagery and feedback mechanisms.

Main Results

  • Participants exhibited varying levels of improvement with notable differences in task performance pre- and post-assessment.
  • A subset of patients (P2, P6 to P8) demonstrated functional improvements, contrasting those with inadequate training.
  • EEG and EOG results highlighted important distinctions in activation related to motor imagery, indicating potential for enhancing neuroplasticity.

Conclusions

  • This study demonstrates the potential for BCI systems in enhancing rehabilitation outcomes for stroke patients.
  • The findings suggest critical improvements in motor function and independence, supporting the integration of robotics in therapy.
  • Future applications may extend to patients with spinal cord injuries and neurodegenerative diseases, opening pathways for broader rehabilitation strategies.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using a BCI system for stroke rehabilitation?
BCI systems enable patients to control robotic devices directly through brain signals, providing enhanced therapeutic options and improved outcomes for bimanual function.
How is the motor impairment model implemented in this study?
Stroke patients with hemiplegia serve as the biological model, undergoing assessments before and after using the BCI-controlled robotic device to evaluate functional improvements.
What types of data are obtained from the BCI system?
Data include EEG and EOG signal patterns correlated with motor imagery and task performance, facilitating an understanding of brain activity during rehabilitation.
How can the BCI method be adapted for other patient populations?
The BCI system can be extended to patients with spinal cord injuries, cerebral palsy, and neurodegenerative diseases, making it versatile for various motor impairments.
What are key limitations of this study?
The study highlights challenges in motor imagery training for some participants, indicating that prior experience may affect results and necessitate tailored guidance.
How does the BCI system enhance neuroplasticity in stroke patients?
The integration of BCI technology promotes active engagement and motor learning, essential for fostering neuroplastic changes that support recovery and rehabilitation.

Cette étude présente un système d’interface cerveau-ordinateur (BCI) pour les patients victimes d’un AVC, qui combine des signaux d’électroencéphalographie et d’électrooculographie pour contrôler une main robotique d’un membre supérieur, améliorant ainsi les activités quotidiennes. L’évaluation a été effectuée à l’aide du test bimanuel de Berlin pour l’AVC (BeBiTS).

Notre protocole évalue un robot d’assistance des membres supérieurs contrôlé par BCI pour la réhabilitation d’un AVC à l’aide de signaux EEG et EOG afin d’améliorer la fonction bimanuelle. Il évalue les améliorations fonctionnelles grâce à BeBiTS, faisant progresser la neuroréadaptation assistée.

Cette technique profite aux patients atteints d’hémiplégie post-AVC en aidant la fonction parétique de la main. Il pourrait également aider les patients souffrant de troubles moteurs dus à des lésions de la moelle épinière ou à des maladies neurodégénératives.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Interface cerveau-ordinateur système contrôlé par BCI rééducation des membres supérieurs patients victimes d’un accident vasculaire cérébral électroencéphalogramme signaux EEG électrooculogramme signaux EOG main robotique efficacité d’assistance test bimanuel de Berlin pour l’accident vasculaire cérébral BeBiTS tâches de la vie quotidienne efficacité de l’entraînement fonctions des membres supérieurs

Related Videos

Imagerie motrice Interface cerveau-ordinateur dans la rééducation de la dysfonction motrice des membres supérieurs après un AVC

09:42

Imagerie motrice Interface cerveau-ordinateur dans la rééducation de la dysfonction motrice des membres supérieurs après un AVC

Related Videos

2.3K Views

Entraînement de la fonction cognitive et de la rééducation des membres supérieurs après un AVC à l’aide d’un système numérique d’entraînement professionnel

07:35

Entraînement de la fonction cognitive et de la rééducation des membres supérieurs après un AVC à l’aide d’un système numérique d’entraînement professionnel

Related Videos

2.2K Views

Amélioration de la fonction et de la motricité des membres supérieurs après un AVC grâce à un robot de rééducation des membres supérieurs

04:49

Amélioration de la fonction et de la motricité des membres supérieurs après un AVC grâce à un robot de rééducation des membres supérieurs

Related Videos

1.7K Views

Application d’un système robotique à deux membres supérieurs pour la récupération fonctionnelle du membre supérieur chez les patients victimes d’un AVC

05:28

Application d’un système robotique à deux membres supérieurs pour la récupération fonctionnelle du membre supérieur chez les patients victimes d’un AVC

Related Videos

1.3K Views

Un système entièrement automatisé et hautement polyvalent pour Test Multi-Fonctions cognitives et l'enregistrement des activités neuronales chez les rongeurs

09:13

Un système entièrement automatisé et hautement polyvalent pour Test Multi-Fonctions cognitives et l'enregistrement des activités neuronales chez les rongeurs

Related Videos

14.9K Views

Progénitrices dérivées de Système de culture Oligodendrocyte du cerveau foetal humain

14:26

Progénitrices dérivées de Système de culture Oligodendrocyte du cerveau foetal humain

Related Videos

15.4K Views

Utilisant la technologie 3D Impression de fusion IRM avec histologie: Un protocole pour Brain Sectionnement

15:53

Utilisant la technologie 3D Impression de fusion IRM avec histologie: Un protocole pour Brain Sectionnement

Related Videos

15.7K Views

Évaluation de la Fonction bioénergétique dans les cellules endothéliales vasculaires cérébraux

06:15

Évaluation de la Fonction bioénergétique dans les cellules endothéliales vasculaires cérébraux

Related Videos

9.7K Views

Un modèle In Ovo pour tester les composés insulino-mimétiques

06:09

Un modèle In Ovo pour tester les composés insulino-mimétiques

Related Videos

11.2K Views

L’utilisation combinée de Transcranial Direct Current Stimulation et thérapie robotique pour le membre supérieur

14:56

L’utilisation combinée de Transcranial Direct Current Stimulation et thérapie robotique pour le membre supérieur

Related Videos

9.6K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code