神経補綴

神経補綴（神経補綴とも呼ばれる）は、神経補綴の開発に関わる神経科学と生物医学工学に関連する分野です。神経補綴は、失われた生物学的機能を置き換えるための装置ではなく、脳をコンピューターに接続する脳コンピューターインターフェースと対比されることがあります。 ^[1]

神経補綴物は、怪我や病気によって損傷した可能性のある運動、感覚、認知様式を代替できる一連の装置です。 人工内耳はそのような装置の一例です。これらの装置は、蝸牛で行われる周波数分析をシミュレートしながら、鼓膜とアブミ骨によって実行される機能を代替します。外部ユニットのマイクが音を集めて処理します。処理された信号は、微小電極アレイを介して聴神経を刺激するインプラントユニットに転送されます。^[2]これらの装置は、損傷した感覚を置き換えたり増強したりすることで、障害者の生活の質を向上させることを目的としています。

これらの埋め込み型デバイスは、動物実験でも一般的に使用されており、神経科学者が脳とその機能について理解を深めるのに役立つツールです。被験者の脳に埋め込まれた電極から送信される脳の電気信号をワイヤレスで監視することで、デバイスが結果に影響を与えることなく被験者を研究できます。脳内の電気信号を正確に探査して記録することで、特定の機能を担う局所的なニューロン集団間の関係をよりよく理解するのに役立ちます。^[3]

神経インプラントは、特に脳、目、または蝸牛の周囲の領域への侵襲を最小限に抑えるために、可能な限り小さく設計されています。これらのインプラントは通常、ワイヤレスで人工器官と通信します。さらに、電力は現在、皮膚を介したワイヤレス電力伝送によって受信されます。インプラントの周囲の組織は通常、温度上昇に非常に敏感であるため、組織の損傷を防ぐために電力消費を最小限に抑える必要があります。^[4]

現在最も広く使用されている神経補綴物は人工内耳であり、2019年時点で世界中で736,900台以上が使用されています^[update]。^[5]

最初の人工内耳は1957年に作られました。その他の画期的な出来事としては、1961年の片麻痺の足下垂に対する初の運動補助器具、1977年の最初の聴性脳幹インプラント、1981年の成体ラットの脊髄に埋め込まれた末梢神経橋などがあります。1988年には、腰椎前根インプラントと機能的電気刺激（FES）により、下半身麻痺患者のグループがそれぞれ立ち上がったり歩いたりできるようになりました。^[6]

脳に埋め込む電極の開発に関して、当初は電極を確実に配置することが困難であったが、これは当初は針を使って電極を挿入し、目的の深さで針を折るという方法で行われていた。 ^{[7]最近のシステムでは、}パーキンソン病の症状を緩和するための脳深部刺激療法で使用されるような、より高度なプローブが使用されている。どちらのアプローチでも問題は、脳は頭蓋骨の中で自由に浮いているのに対し、プローブは浮いておらず、低速の自動車事故などの比較的小さな衝撃でも損傷を受ける可能性があることである。ミシガン大学のケンサル・ワイズなどの一部の研究者は、「脳の外面に取り付ける電極」を頭蓋骨の内面に固定することを提案している。^[8]しかし、たとえ成功したとしても、脳深部刺激療法（DBS）の場合のように脳の深部に挿入することを目的とした装置では、固定では問題は解決されないだろう。

視覚補綴物は、視覚システムのニューロンを電気的に刺激することで、イメージの感覚を作り出すことができます。カメラはインプラントにワイヤレスで送信し、インプラントは電極アレイ全体にイメージをマッピングします。電極アレイは 600 ～ 1000 箇所を効果的に刺激する必要があり、網膜のこれらの視神経を刺激してイメージを作成します。刺激は、光信号の経路に沿った任意の場所で行うことができます。イメージを作成するために視神経を刺激することも、視覚皮質を刺激することもできますが、臨床試験では網膜インプラントが最も効果的であることが証明されています。

視覚補綴システムは、ビデオを取得して処理する外部（または埋め込み型）画像システムで構成されています。電力とデータは、外部ユニットからワイヤレスでインプラントに送信されます。インプラントは受信した電力/データを使用してデジタル データをアナログ出力に変換し、マイクロ電極を介して神経に送ります。

光受容体は、光子を電気信号に変換する特殊なニューロンです。光受容体は、眼球の裏側を覆う厚さ約 200 μm の多層神経構造である網膜の一部です。処理された信号は、視神経を通じて脳に送られます。この経路のどこかが損傷すると、失明につながる可能性があります。

失明は、光路（角膜、房水、水晶体、硝子体）の損傷によって起こります。これは事故や病気の結果として起こることがあります。光受容体の喪失によって失明に至る最も一般的な 2 つの網膜変性疾患は、加齢黄斑変性（AMD）と網膜色素変性症（RP）です。

永久的に埋め込まれる人工網膜の最初の臨床試験は、3500 個の要素を持つパッシブマイクロフォトダイオードアレイを備えたデバイスでした。^[9]この試験は、2000 年に Optobionics, Inc. で実施されました。2002 年には、Second Sight Medical Products , Inc. (カリフォルニア州シルマー) が 16 個の電極を備えたプロトタイプの網膜上インプラントの試験を開始しました。被験者は、RP に伴う裸光知覚を持つ 6 人の被験者でした。被験者は、3 つの一般的な物体 (皿、カップ、ナイフ) を偶然よりも統計的に高いレベルで区別する能力を示しました。Retina Implant GMbH (ドイツ、ロイトリンゲン) が開発したアクティブな網膜下デバイスの臨床試験は 2006 年に開始されました。1500 個のマイクロフォトダイオードを備えた IC が網膜の下に埋め込まれました。マイクロフォトダイオードは、フォトダイオードに入射する光の量に基づいて電流パルスを変調する役割を果たします。^[10]

視覚補助装置の開発に向けた独創的な実験作業は、大きな表面電極のグリッドを使用した皮質刺激によって行われました。1968年、ジャイルズ・ブリンドリーは、 52歳の盲目の女性の視覚皮質表面に80個の電極装置を埋め込みました。刺激の結果、患者は視野の40の異なる位置で閃光を見ることができました。 ^[11] この実験は、埋め込まれた電気刺激装置がある程度視力を回復できることを示しました。視覚皮質補助装置の最近の取り組みでは、非ヒト霊長類における視覚皮質刺激の有効性が評価されています。この実験では、訓練とマッピングのプロセスの後、サルは光刺激と電気刺激の両方で同じ視覚サッケードタスクを実行できます。

高解像度の人工網膜に対する要件は、その装置の恩恵を受ける視覚障害者のニーズと要望から生まれるものであるべきである。これらの患者との交流から、杖を使わずに移動できること、顔認識、読書が主な必要な機能であることがわかった。^[12]

完全に機能する視覚補綴物の結果と意味は刺激的です。しかし、課題は深刻です。網膜に高品質の画像をマッピングするには、多数のマイクロスケールの電極アレイが必要です。また、画像の品質は、ワイヤレスリンクを介して送信できる情報量に依存します。また、この大量の情報は、組織を損傷する可能性のある電力消費をあまりかけずにインプラントで受信および処理する必要があります。インプラントのサイズも大きな懸念事項です。どのようなインプラントでも、侵襲性が最小限であることが望ましいです。^[12]

この新しい技術を用いて、ドレクセル大学のカレン・モクソン、ニューヨーク州立大学のジョン・チャピン、デューク大学のミゲル・ニコレリスを含む数人の科学者が、洗練された視覚補助器具の設計に関する研究を開始しました。他の科学者^{[誰? ]}は、彼らの研究の焦点に異議を唱え、高密度に配置された微細ワイヤの基礎研究と設計は、研究を進めるには洗練度が足りないと主張しました。

人工聴覚器官には、主に 3 つのカテゴリーがあります。CI 電極アレイは蝸牛に埋め込まれ、ABI 電極アレイは下部脳幹の蝸牛神経核複合体を刺激し、AMI は下丘の聴神経ニューロンを刺激します。人工聴覚器官は、この 3 つのカテゴリーの中でも特に成功しています。現在、Advanced Bionics Corporation、Cochlear Corporation、Med-El Corporation が、人工聴覚器官の大手商業プロバイダーです。

音を増幅して外耳に送る従来の補聴器とは異なり、人工内耳は音を取得して処理し、電気エネルギーに変換して聴神経に送ります。人工内耳システムのマイクは外部環境から音を受信し、プロセッサに送信します。プロセッサは音をデジタル化し、個別の周波数帯域にフィルタリングして、それらの周波数にほぼ対応する蝸牛内の適切な音調領域に送信します。

1957年、フランスの研究者A. DjournoとC. Eyriesは、D. Kayserの協力を得て、人間の被験者の聴神経を直接刺激する方法について初めて詳細に記述しました。^[13] 被験者は刺激中にさえずりのような音が聞こえたと述べています。1972年、成人向けの最初のポータブル人工内耳システムがHouse Ear Clinicで埋め込まれました。米国食品医薬品局（FDA）は、1984年11月にHouse-3M人工内耳の販売を正式に承認しました。^[14]

人工内耳の性能向上は、インプラント刺激の物理的および生物物理学的限界を理解するだけでなく、脳のパターン処理要件を理解することにも依存します。現代の信号処理は、最も重要な音声情報を表現すると同時に、脳に必要なパターン認識情報も提供します。脳のパターン認識は、アルゴリズムによる前処理よりも、音声の重要な特徴を識別するのに効果的です。工学、信号処理、生物物理学、認知神経科学の組み合わせは、聴覚補綴装置の性能を最大限に引き出すための適切な技術バランスを生み出すために必要でした。^[15]

人工内耳は先天性聴覚障害児の音声言語発達の獲得にも使用されており、早期の移植（生後2～4歳に達する前）では顕著な成功を収めています。^[16]世界中で約8万人の子供たちが人工内耳の移植を受けています。

聴覚を改善する目的で同時電気音響刺激(EAS)を組み合わせるという概念は、ドイツのフランクフルト大学病院の C. フォン イルバーグと J. キーファーによって 1999 年に初めて説明されました。 ^[17] その同じ年に、最初の EAS 患者にインプラントが行われました。2000 年代初頭から、FDA はコクレア社の「ハイブリッド」と呼ばれるデバイスの臨床試験に関与しています。この試験は、低周波聴覚が残存している患者に対する蝸牛インプラントの有用性を調べることを目的としています。「ハイブリッド」は、標準的な蝸牛インプラントよりも短い電極を使用します。電極が短いため、蝸牛の基底領域、つまり高周波トノトピック領域を刺激します。理論的には、これらのデバイスは、音声周波数範囲の知覚を失い、したがって識別スコアが低下している、低周波の残存聴覚が著しい患者に有益です。^[18]

サウンドの生成については、音声合成を参照してください。

SCS（脊髄刺激装置）装置には、電極と発電機という2つの主要部品があります。神経障害性疼痛に対するSCSの技術的目標は、患者の痛みの領域を刺激誘発性のチクチク感（「知覚異常」）で隠すことです。この重複は疼痛緩和に必要（ただし十分ではない）であるためです。^[19]知覚異常の範囲は、どの求心性神経が刺激されるかによって異なります。脊髄の軟膜表面に近い背側正中線電極によって最も容易にリクルートされるのは、尾側のセグメントを覆う広い知覚異常を引き起こす 大きな脊柱求心性神経です。

古代では、電気を発生させる魚は、痛みを和らげるショックを与える装置として使われていました。治療師たちは、頭痛を含む様々な種類の痛みを治療するために、魚の発生特性を利用するための具体的で詳細な技術を開発していました。生きたショック発生装置を使用するのは扱いにくいため、適切な時間、対象者に治療を施すには、かなりの技術が必要でした（魚をできるだけ長く生かしておくことを含む）。電気鎮痛法は、電気を意図的に応用した最初の例でした。19世紀までには、ほとんどの西洋の医師が、患者に携帯型発生装置による電気治療を提供していました。 ^[20]しかし、1960年代半ばに、3つのことが重なり、電気刺激の将来が確実になりました。

1. 1950 年に始まったペースメーカー技術が利用可能になりました。
2. メルザックとウォールは痛みのゲート制御理論を発表し、大きな求心性線維を刺激することで痛みの伝達を遮断できると提唱した。^[21]
3. 先駆的な医師たちは、患者の痛みを和らげるために神経系を刺激することに興味を持つようになりました。

電極の設計オプションには、サイズ、形状、配置、数、接点の割り当て、および電極の埋め込み方法が含まれます。パルス発生器の設計オプションには、電源、標的の解剖学的配置場所、電流または電圧源、パルスレート、パルス幅、および独立したチャネルの数が含まれます。プログラミングオプションは非常に多くあります（4接点電極は50の機能的なバイポーラの組み合わせを提供します）。現在のデバイスは、コンピューター化された機器を使用して、使用に最適なオプションを見つけます。この再プログラミングオプションは、姿勢の変化、電極の移動、痛みの場所の変化、および最適ではない電極配置を補正します。^[22]

自律神経系の機能をサポートする装置には、膀胱制御用インプラントが含まれます。体性神経系では、意識的な運動制御を支援する試みとして、機能的電気刺激や腰椎前根刺激装置などがあります。

脊髄損傷により下半身麻痺になった患者は、排尿が困難になり、感染症を引き起こす可能性があります。1969年以降、ブリンドリーは仙骨前根刺激装置を開発し、1980年代初頭以降はヒトでの治験が成功しました。^[23]この装置は脊髄の仙骨前根神経節に埋め込まれ、外部送信機によって制御され、断続的な刺激を与えて排尿を改善します。また、排便を補助し、男性患者が完全な勃起を持続できるようにします。

仙骨神経刺激法は健常者の失禁のコントロールに用いられる関連治療法である。^[24]

研究者たちは現在、四肢麻痺や筋萎縮性側索硬化症などの運動障害を持つ人々の運動能力と外界とのコミュニケーション能力の回復を助ける運動神経補綴物の調査と構築に取り組んでいる。研究により、線条体が運動感覚学習において重要な役割を果たすことがわかった。これは、実験室のラットが連続してタスクを実行した後、線条体の発火率がより高くなることが記録された実験によって実証された。

脳からの電気信号を捉えるために、科学者たちは1 平方センチメートル未満の微小電極アレイを開発しました。これを頭蓋骨に埋め込んで電気活動を記録し、記録された情報を細いケーブルを通して変換します。何十年にもわたるサルの研究を経て、神経科学者たちはニューロン信号を動作に変換できるようになりました。変換を完了した研究者たちは、患者がコンピューターのカーソルを動かせるインターフェースを構築し、患者が動作について考えることで制御できるロボットの手足や外骨格の構築に着手しています。^{[引用が必要]}

運動神経補綴具の技術はまだ初期段階にある。研究者と研究参加者は、補綴具のさまざまな使用法を実験し続けている。たとえば、患者に拳を握ることを意識させると、指を叩くことを意識させるのとは異なる結果が得られる。補綴具に使用されているフィルターも微調整されており、将来的には、ケーブルではなく無線で頭蓋骨の中から信号を送信できるインプラントを医師らが開発したいと考えている。 ^[要出典]

これらの進歩に先立ち、フィリップ・ケネディ（エモリー大学およびジョージア工科大学）は、麻痺のある人が脳の活動を調節することで単語を綴ることができる、原始的ではあるものの実用的なシステムを持っていました。ケネディの装置は2つの神経栄養電極を使用していました。1つ目は、損傷のない運動皮質領域（指の表象領域など）に埋め込まれ、文字のグループ間でカーソルを移動するために使用されました。2つ目は別の運動領域に埋め込まれ、選択を示すために使用されました。^[25]

失われた腕を、通常は胸筋につながる神経を使って人工的に置き換える開発が続けられている。これらの腕は可動範囲が若干制限されており、圧力と温度を検知するセンサーを搭載する予定であると報じられている。^[26]

ノースウェスタン大学とシカゴリハビリテーション研究所のトッド・クイケン博士は、手足切断者が電動義肢を制御し、感覚フィードバックを取り戻すための 標的再神経支配と呼ばれる手法を開発した。

2002年、現在ではブレインゲートのセンサー部分となっている100個の電極からなるマルチ電極アレイが、科学者ケビン・ワーウィックの正中神経線維に直接埋め込まれた。記録された信号はワーウィックの同僚ピーター・カイバードが開発したロボットアームの制御に使用され、ワー​​ウィック自身の腕の動きを模倣することができた。 ^{[27]さらに、神経に小さな電流を流すことで、インプラントを介して一種の感覚フィードバックが提供された。これにより、手の第1}虫状筋が収縮し、この動きが認識された。^[27]

2014年6月、下半身麻痺のアスリート、ジュリアーノ・ピントは、脳インターフェースを備えたパワード・エクソスケルトンを使用して、2014 FIFAワールドカップで最初のキックを披露した。 ^[28]このエクソスケルトンは、ブラジル政府の資金援助を受けたミゲル・ニコレリス研究所のウォーク・アゲイン・プロジェクトによって開発された。^[28]ニコレリスは、義肢からのフィードバック（例えば、義足が地面に触れるときに感じる圧力に関する情報）がバランスを取るために必要だと述べている。^[29]脳インターフェースによって制御されている手足が、命令を出すと同時に動くのを人が見ることができる限り、繰り返し使用すると、脳は外部から動力を与えられた手足を同化し、それを（位置認識とフィードバックの点で）体の一部として認識し始めることを彼は発見した。^[29]

MIT バイオメカトロニクス グループは、生体筋肉と筋電義肢を高い信頼性で神経的に接続できる新しい切断パラダイムを設計しました。主動筋と拮抗筋の筋神経インターフェイス (AMI) と呼ばれるこの手術パラダイムにより、ユーザーは、単なる付属肢に似た義肢を使用するのではなく、義肢を自分の体の延長として感知し、制御できるようになります。通常の主動筋と拮抗筋の筋肉のペア関係 (例: 上腕二頭筋と上腕三頭筋) では、主動筋が収縮すると拮抗筋が伸張し、拮抗筋が主動筋を伸張すると拮抗筋が伸張するため、手足を見なくても手足の位置を知ることができます。標準的な切断では、主動筋と拮抗筋 (例: 上腕二頭筋と上腕三頭筋) が互いに分離されているため、感覚フィードバックを生成する動的な収縮-伸張メカニズムを持つことができません。そのため、現在の切断患者は義肢が接する物理的環境を感じる術がなく、さらに200年以上前から行われている現在の切断手術では、患者の3分の1が切断部の痛みのため再手術を受けています。

AMIは、もともと主働筋と拮抗筋の関係にあった2つの筋肉で構成されています。切断手術中、これら2つの筋肉は切断された切断部内で機械的に連結されます。^[30] AMIの筋肉ペアは、患者の関節自由度ごとに1つ作成することができ、複数の人工関節の制御と感覚を確立することができます。この新しい神経インターフェースの予備試験では、AMIの患者は人工関節をよりうまく制御できることを実証し、報告しています。さらに、階段を歩く際の反射行動は、従来の切断を受けた被験者と比較してより自然であることが観察されました。^[31] AMIは、2つの血管を除去した筋肉移植片を組み合わせて作ることもできます。これらの筋肉移植片（またはフラップ）は、神経を除去し（元の神経から切り離し）、体の一部から取り除き、切断される手足で切断された神経によって再神経支配される予備の筋肉です。^[30]再生筋皮弁を使用することで、極度の萎縮や損傷を経験した筋組織を持つ患者や、神経腫の痛み、骨棘などの理由で切断肢の再手術を受ける患者に対してAMIを作成することができます。

置換される正常に機能する組織の非線形入力/出力（I/O）パラメータの正確な特性評価は、正常な生物学的シナプス信号を模倣する補綴物を設計する上で最も重要です。^{[32] [33]}これらの信号の数学的モデリングは、「ニューロンとそのシナプス接続を構成する細胞/分子メカニズムに固有の非線形ダイナミクスのため」複雑な作業です。^{[34] [35] [36]}ほぼすべての脳ニューロンの出力は、どのシナプス後入力がアクティブであるか、および入力がどのような順序で受信されるかに依存します。（それぞれ空間的および時間的特性）。^[37]

I/O パラメータが数学的にモデル化されると、集積回路は正常な生物学的信号を模倣するように設計されます。人工器官が正常な組織のように機能するには、入力信号を通常の組織と同じように処理する必要があります。このプロセスは変換と呼ばれます。 ^{[引用が必要]}

埋め込み型デバイスは脳に直接埋め込むために非常に小さく、およそ25セント硬貨ほどの大きさでなければなりません。微小埋め込み型電極アレイの一例としては、ユタアレイがあります。^[38]

無線制御装置は頭蓋骨の外側に取り付けることができ、ポケベルよりも小さくする必要があります。

消費電力はバッテリーのサイズに影響します。埋め込み型回路の最適化により電力需要が減ります。埋め込み型デバイスには現在、オンボード電源が必要です。バッテリーが切れると、ユニットを交換するために手術が必要になります。バッテリー寿命が長いほど、バッテリー交換に必要な手術回数が少なくなります。手術やワイヤーなしでインプラントバッテリーを充電できるオプションの1つは、電動歯ブラシで使用されています。^{[39]これらのデバイスは、}誘導充電を利用してバッテリーを充電します。別の戦略は、無線周波数識別タグのように、電磁エネルギーを電気エネルギーに変換することです。

認知補助装置は脳に直接埋め込まれるため、生体適合性は克服すべき非常に重要な障害です。装置のハウジングに使用される材料、電極材料（酸化イリジウム^[40]など）、および電極絶縁体は、長期の埋め込みを考慮して選択する必要があります。対象規格：ISO 14708-3 2008-11-15、外科用インプラント - 能動型埋め込み型医療機器パート3：埋め込み型神経刺激装置。

血液脳関門を通過すると、免疫反応を引き起こす可能性のある病原体やその他の物質が体内に侵入する可能性があります。脳には、体の他の部分の免疫システムとは異なる働きをする独自の免疫システムがあります。^[要出典]

ワイヤレス伝送は、日常生活における個人の神経信号を継続的に記録できるようにするために開発されています。これにより、医師や臨床医はより多くのデータを取得できるようになり、てんかん発作などの短期的なイベントを記録できるようになり、神経疾患のより適切な治療と特徴付けが可能になります。

スタンフォード大学では、霊長類の脳神経細胞を継続的に記録できる小型軽量の装置が開発されました。^[41]この技術により、神経科学者は実験室の制御された環境の外で脳を研究することもできます。

神経補綴物と外部システム間のデータ伝送方法は、堅牢かつ安全でなければなりません。ワイヤレス神経インプラントは、他のITシステムと同じサイバーセキュリティの脆弱性を持つ可能性があるため、ニューロセキュリティという用語が生まれました。ニューロセキュリティ違反は、医療プライバシーの侵害とみなされる可能性があります。

デバイスの埋め込みには多くの問題があります。まず、正しいシナプス前入力をデバイスの正しいシナプス後入力に接続する必要があります。次に、デバイスからの出力を目的の組織に正しく向ける必要があります。最後に、脳がインプラントの使用方法を学習する必要があります。脳の可塑性に関するさまざまな研究は、適切な動機付けで設計された演習を通じてこれが可能になる可能性があることを示唆しています。^{[引用が必要]}

局所場電位（LFP）は、組織体積内のすべての樹状突起シナプス活動の合計に関連する電気生理学的信号です。最近の研究では、目標と期待値は、神経認知補助具に使用できる高レベルの認知機能であることが示唆されています。 ^[42] また、ライス大学の科学者は、ナノ粒子が付着している表面をわずかに変更することで、ナノ粒子の光誘起振動を調整する新しい方法を発見しました。大学によると、この発見は、分子センシングから無線通信まで、フォトニクスの新しいアプリケーションにつながる可能性があります。彼らは、超高速レーザーパルスを使用して、金ナノディスクの原子を振動させました。^[43]

克服すべきハードルの 1 つは、電極の長期埋め込みです。電極が物理的衝撃によって動いたり、脳が電極の位置に応じて動いたりすると、電極が異なる神経を記録してしまう可能性があります。最適な信号を維持するには、電極の調整が必要です。複数の電極アレイを個別に調整するのは非常に面倒で時間のかかる作業です。自動調整電極の開発により、この問題は軽減されます。アンダーソンのグループは現在、ユーチョン タイの研究室およびバーディックの研究室 (いずれもカリフォルニア工科大学) と共同で、電気分解ベースのアクチュエータを使用して、長期に埋め込まれた電極アレイの電極を個別に調整するシステムを作成しています。^[44]

画像誘導手術は脳インプラントを正確に配置するために使用されます。^[42]

• Santhanam G、Ryu SI、Yu BM、Afshar A、Shenoy KV。2006年。「高性能脳コンピューターインターフェース」。Nature 442:195–98
• Patil PG、Turner DA。2008 年。「脳と機械のインターフェースを繋ぐ神経補綴装置の開発」。Neurotherapeutics 5: 137–46
• Liu WT、Humayun MS、Liker MA。2008 年。「埋め込み型バイオミメティック マイクロエレクトロニクス システム」。IEEE 96論文集:1073–74
• ハリソン RR. 2008. 「脳活動を観察するための集積回路の設計」IEEE 96:1203–16の議事録
• アボット A. 2006.「神経補綴: 第六感を求めて」ネイチャー442:125–27
• Velliste M、Perel S、Spalding MC、Whitford AS、Schwartz AB (2008)「自給自足のための義手の皮質制御」Nature . 19;453(7198):1098–101。
• Schwartz AB、Cui XT、Weber DJ、Moran DW「脳制御インターフェース：神経補綴による運動回復」（2006） Neuron 5;52(1):205–20
• Santucci DM、Kralik JD、Lebedev MA、Nicolelis MA (2005)「前頭葉と頭頂葉の皮質集合体は霊長類の到達運動中の単一試行の筋活動を予測する。」Eur J Neurosci. 22(6): 1529–40。
• Lebedev MA、Carmena JM、O'Doherty JE、Zacksenhouse M、Henriquez CS、Principe JC、Nicolelis MA (2005)「脳マシンインターフェースによって制御される人工アクチュエータの速度を表現するための皮質アンサンブル適応」J Neurosci. 25: 4681–93。
• Nicolelis MA (2003)「運動機能を回復し、神経回路を調査するための脳-マシンインターフェース」Nat Rev Neurosci. 4: 417–22。
• Wessberg J、Stambaugh CR、Kralik JD、Beck PD、Laubach M、Chapin JK、Kim J、Biggs SJ、Srinivasan MA、Nicolelis MA。(2000)「霊長類の皮質ニューロン集団による手の軌道のリアルタイム予測」Nature 16: 361–65。

ウィキメディア・コモンズには、神経補綴に関連するメディアがあります。

• オープンソースの脳波プロジェクトとプログラマブルチップバージョン、SourceforgeオープンソースEEGプロジェクト
• セオドア・W・バーガー博士のウェブサイト（2017 年の WayBack Machine スナップショット）
• Neuroprosthetic.org (神経科学、人工知能、義肢、ディープラーニング、ロボット工学)
• CIMIT – 医療と革新的技術の統合センター – 神経補綴の進歩と研究