Чет Т. Мориц — американский нейроинженер, нейробиолог , физиолог и академический исследователь. Он является профессором электротехники и компьютерной инженерии и занимает совместные должности в отделениях реабилитационной медицины и физиологии и биофизики в Медицинской школе Вашингтонского университета . [1]
Исследования Морица сосредоточены на нейротехнологиях , включая стимуляцию для восстановления функций после травм головного и спинного мозга. Его работа также включает интерфейсы мозг-компьютер для управления мышечной и спинальной стимуляцией. [2] Его открытия были представлены в Nature , национальных новостях MSNBC, [3] Wired , [4] Popular Mechanics [5] и местных телевизионных новостях [6] и видеороликах о работе с общественностью. [7] Его также цитировали в New York Times , [8] Newsweek , Scientific American , Forbes и Science News , [9] и в новостной статье Nature . [10]
Образование
Мориц получил степень бакалавра по зоологии в Университете Вашингтона в 1998 году. Затем он поступил в Калифорнийский университет в Беркли и получил докторскую степень по интегративной биологии в 2003 году. С 2003 по 2004 год он работал научным сотрудником по интегративной физиологии в Университете Колорадо , а затем вернулся в Университет Вашингтона в качестве старшего научного сотрудника. [11]
Карьера
После своей постдокторской стипендии Мориц присоединился к факультету Вашингтонского университета в качестве доцента-исследователя на кафедре физиологии и биофизики в 2009 году и был повышен до доцента реабилитационной медицины в 2010 году. Наряду с этим назначением он занимал второстепенные должности доцента на кафедре физиологии и биофизики. Он был повышен до доцента в 2014 году, а затем присоединился к кафедре электротехники и вычислительной техники в 2018 году. С 2010 года он является членом аспирантуры и наставником аспирантской программы по нейронаукам. [1]
Исследовать
Мориц работал в области нейротехнологий, [12] [13] нейромодуляции, интерфейсов мозг-компьютер [14] и физиотерапии для домашней реабилитации.
Интерфейсы мозг-компьютер
В 2008 году Мориц провел исследование, продемонстрировавшее, что интерфейс мозг-компьютер может использоваться для управления стимуляцией парализованных мышц и восстановления движения. [12] Это породило несколько успешных испытаний этой концепции на людях с травмой спинного мозга. С Аликом Виджем Мориц также продемонстрировал, что когнитивные области префронтальной коры могут использоваться для лимбической стимуляции [15] [16], прокладывая путь для психиатрических нейропротезов и разрешенного патента. [17] С Дэвидом Бьянесом Мориц продемонстрировал новый способ предоставления сенсорной обратной связи непосредственно в мозг. [18]
Нейротехнология
Команда Морица продемонстрировала, что стимуляция спинного мозга может привести к длительному улучшению функции кисти и руки, которое сохраняется после стимуляции. [19] Эта демонстрация «спроектированной нейропластичности» проложила путь для испытаний стимуляции спинного мозга на людях. Недавние исследования, проведенные им и Фатмой Инаничи в отношении транскутанной стимуляции спинного мозга, показывают, что неинвазивная транскутанная электрическая стимуляция спинальных сетей очень эффективна для восстановления движения и функции кистей и рук у людей как с полным параличом, так и с долгосрочным повреждением спинного мозга. [20] [21] Эта работа напрямую привела к многоцентровому клиническому испытанию с ONWARD medical, в котором Мориц выступает в качестве одного из двух со-исследователей для исследования. Параллельная работа также изучает оптогенетическую стимуляцию спинного мозга с соавторами Полиной Аникеевой и Сарой Монделло. [22]
Физиология и биомеханика двигательных единиц
В своих исследованиях физиологии двигательных единиц Мориц сосредоточился на экспериментально измеренной изменчивости силы в широком диапазоне сил, чтобы улучшить способность модели двигательной единицы предсказывать устойчивость руки. [23] Он также опубликовал статью в 2004 году, демонстрирующую вклад опережающего предвосхищения и нейромеханической реакции, когда люди сталкиваются с неожиданными, ожидаемыми и случайными изменениями от мягкой эластичной поверхности к твердой поверхности под ногами. [24] Кроме того, он изучал последствия, касающиеся предварительного растяжения мышц и накопления эластичной энергии при локомоции. [25]
Домашняя реабилитация
Мориц и коллеги продемонстрировали, что поверхностная электромиография (sEMG) может использоваться для управления терапевтической видеоигрой с помощью активации слабых или спастических мышц. [26] Под названием нейроигровая терапия (NGT) команда продемонстрировала улучшение контроля запястья у детей с церебральным параличом (ДЦП) [27] и протестировала этот подход на пожилых людях после инсульта. [28]
2012 г. — Премия для молодых преподавателей, Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США ( DARPA )
2013–2018 гг. — выдающийся исследователь Аллена, Фонд семьи Пола Г. Аллена
2015–2018 гг. — Международный исследовательский консорциум по травмам спинного мозга, Фонд Кристофера и Даны Рив
2020 г. — исследователь Weill Neurohub, Weill Neurohub в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, Беркли и Вашингтонском университете
Библиография
Moritz, CT, Barry, BK, Pascoe, MA, & Enoka, RM (2005). Изменчивость скорости разряда влияет на вариацию колебаний силы в рабочем диапазоне мышцы руки. Журнал нейрофизиологии, 93(5), 2449–2459.
Мориц, КТ, Перлмуттер, СИ и Фетц, ЭЭ (2008). Прямой контроль парализованных мышц корковыми нейронами. Nature, 456(7222), 639–642.
Кастен, М. Р., Саншайн, М. Д. и Мориц, К. Т. (2012). Цервикальная интраспинальная микростимуляция улучшает восстановление моторики передних конечностей после ушиба позвоночника. Международное общество функциональной электростимуляции.
Видж, А.С. и Мориц, К.Т. (2014). Префронтальный контроль замкнутой лимбической нейростимуляции грызунами с использованием интерфейса мозг-компьютер. Журнал нейронной инженерии, 11(2), 024001.
Inanici, F., Samejima, S., Gad, P., Edgerton, VR, Hofstetter, CP, & Moritz, CT (2018). Транскутанная электрическая спинальная стимуляция способствует долгосрочному восстановлению функции верхних конечностей при хронической тетраплегии. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 26(6), 1272–1278.
Бьонес, ДА и Мориц, КТ (2019). Надежная схема кодирования для доставки искусственной сенсорной информации посредством прямой стимуляции мозга. Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной инженерии, 27(10), 1994–2004.
Inanici, F., Brighton, LN, Samejima, S., Hofstetter, CP, & Moritz, CT (2021). Чрескожная стимуляция спинного мозга восстанавливает функцию кисти и руки после травмы спинного мозга. Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной технике, 29, 310–319.
Samejima, S., Khorasani, A., Ranganathan, V., Nakahara, J., Tolley, NM, Boissenin, A., ... и Moritz, CT (2021). Интерфейс мозг-компьютер-спинальный восстанавливает функцию верхних конечностей после травмы спинного мозга. Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной технике, 29, 1233–1242.
Ссылки
^ ab "Чет Мориц".
^ "Чет Мориц".
^ "Устройство восстанавливает парализованные мышцы у обезьян". NBC News . 15 октября 2008 г.
^ Леви, Макс Г. «Новый способ восстановить подвижность руки — с помощью электрифицированного пластыря». Wired .
^ «Исследователи разрабатывают новый метод лечения травм спинного мозга». 13 января 2021 г.
^ «Вашингтонский университет наблюдает успех испытания стимуляции нервов». 14 ноября 2018 г.
^ "Доктор Чет Мориц W2W 2017". 17 января 2018 г.
^ Кэри, Бенедикт (31 октября 2018 г.). «Трое парализованных мужчин снова делают шаги с помощью спинального имплантата». The New York Times .
^ «Новое лечение позволяет некоторым людям с травмой спинного мозга восстановить функцию кисти и руки».
^ Уоррен, Мэтью (2018). «Три человека с травмами спинного мозга восстанавливают контроль над мышцами ног». Nature . doi :10.1038/d41586-018-07251-x. S2CID 80955607.
^ "Чет Мориц, доктор философии".
^ ab Moritz, Chet T.; Perlmutter, Steve I.; Fetz, Eberhard E. (2008). «Прямой контроль парализованных мышц корковыми нейронами». Nature . 456 (7222): 639– 642. Bibcode :2008Natur.456..639M. doi :10.1038/nature07418. PMC 3159518 . PMID 18923392.
^ Джексон, А.; Мориц, КТ; Мавури, Дж.; Лукас, ТХ; Фетц, Э.Е. (2006). «Нейрочип BCI: на пути к нейронному протезу для функции верхней конечности». Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной технике . 14 (2): 187– 190. doi :10.1109/TNSRE.2006.875547. PMID 16792290. S2CID 16332802.
^ «Гибридная система лечения психических и эмоциональных расстройств с помощью реактивной стимуляции мозга».
^ Видж, Алик С.; Догерти, Дэрин Д.; Мориц, Чет Т. (2014). «Аффективные интерфейсы мозг-компьютер как технология, обеспечивающая отзывчивую психиатрическую стимуляцию». Интерфейсы мозг -компьютер . 1 (2): 126– 136. doi : 10.1080 /2326263X.2014.912885. PMC 4286358. PMID 25580443.
^ Видж, А.С.; Мориц, К.Т. (2014). «Префронтальный контроль замкнутой лимбической нейростимуляции грызунами с использованием интерфейса мозг-компьютер». Журнал нейронной инженерии . 11 (2): 024001. Bibcode : 2014JNEng..11b4001W. doi : 10.1088/1741-2560/11/2/024001. PMC 4394990. PMID 24608127 .
^ "1. WO2015164477 - ГИБРИДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПСИХИЧЕСКИХ И ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ РАССТРОЙСТВ С ПОМОЩЬЮ ОТВЕТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ МОЗГА".
^ Бьянес, ДА; Мориц, КТ (2019). «Надежная схема кодирования для доставки искусственной сенсорной информации посредством прямой стимуляции мозга». Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной инженерии . 27 (10): 1994–2004 . doi : 10.1109/TNSRE.2019.2936739 . PMID 31443035. S2CID 201631170.
^ Inanici, F.; Brighton, LN; Samejima, S.; Hofstetter, CP; Moritz, CT (2021). «Транскутанная стимуляция спинного мозга восстанавливает функцию кисти и руки после травмы спинного мозга». Труды IEEE по нейронным системам и реабилитационной инженерии . 29 : 310–319 . doi : 10.1109/TNSRE.2021.3049133 . PMID 33400652. S2CID 230784607.
^ «ОТКРОЙТЕ ДЛЯ СЕБЯ».
^ Лу, Чи; Пак, Сонджун; Ричнер, Томас Дж.; Дерри, Александр; Браун, Имоджен; Хоу, Чонг; Рао, Сыюань; Кан, Дживу; Мориц, Чет Т.; Финк, Йоэль; Аникеева, Полина (2017). «Гибкие и растягивающиеся волокна с нанопроводным покрытием для оптоэлектронного зондирования цепей спинного мозга». Science Advances . 3 (3): e1600955. Bibcode :2017SciA....3E0955L. doi :10.1126/sciadv.1600955. PMC 5371423 . PMID 28435858.
^ Мориц, Чет Т.; Барри, Бенджамин К.; Паско, Майкл А.; Энока, Роджер М. (2005). «Изменчивость скорости разряда влияет на изменение колебаний силы в рабочем диапазоне мышцы руки». Журнал нейрофизиологии . 93 (5): 2449– 2459. doi :10.1152/jn.01122.2004. PMID 15615827.
^ Мориц, Чет Т.; Фарли, Клэр Т. (2004). «Пассивная динамика изменяет механику ног для неожиданной поверхности во время прыжка человека». Журнал прикладной физиологии . 97 (4): 1313– 1322. doi :10.1152/japplphysiol.00393.2004. PMID 15169748. S2CID 6551948.
^ Мориц, Чет Т.; Фарли, Клэр Т. (2005). «Прыжки человека по очень мягким эластичным поверхностям: последствия для предварительного растяжения мышц и накопления упругой энергии при локомоции». Журнал экспериментальной биологии . 208 (5): 939–949 . doi : 10.1242/jeb.01472 . PMID 15755892. S2CID 18423169.
^ Доносо Браун, Елена В.; Маккой, Сара Уэсткотт; Фечко, Эмбер С.; Прайс, Роберт; Гилбертсон, Торей; Мориц, Чет Т. (2014). «Предварительное исследование видеоигры, контролируемой электромиографией, в качестве домашней программы для лиц в хронической фазе восстановления после инсульта». Архивы физической медицины и реабилитации . 95 (8): 1461– 1469. doi : 10.1016 /j.apmr.2014.02.025. PMC 4337946. PMID 24657112.
^ Риос, DC; Гилбертсон, T.; Маккой, SW; Прайс, R.; Гутман, K.; Миллер, KEF; Фечко, A.; Мориц, CT (2013). «Нейроигровая терапия для улучшения контроля запястья у детей с церебральным параличом: серия случаев». Developmental Neurorehabilitation . 16 (6): 398– 409. doi :10.3109/17518423.2013.766818. PMID 23617243. S2CID 17152199.
^ Доносо Браун, EV; Даджен, BJ; Гутман, K.; Мориц, CT; Маккой, SW (2015). «Понимание домашних программ для верхних конечностей и использование игровых технологий для лиц после инсульта». Журнал «Disability and Health» . 8 (4): 507– 513. doi :10.1016/j.dhjo.2015.03.007. PMC 4570873. PMID 25953349 .
^ «Награды президента».
^ Mondello, SE; Kasten, MR; Horner, PJ; Moritz, CT (2014). «Терапевтическая интраспинальная стимуляция для генерации активности и содействия долгосрочному восстановлению». Frontiers in Neuroscience . 8 : 21. doi : 10.3389/fnins.2014.00021 . PMC 3936503. PMID 24578680.