La interfaz de la máquina del cerebro consiste en un electrodo basado en stent stentrode, que se implanta dentro de un vaso sanguíneo en el cerebro, y registra el tipo de actividad neuronal que se ha demostrado en ensayos preclínicos para mover las extremidades a través de un exoesqueletoo para controlar las extremidades biónicas.
El nuevo dispositivo es del tamaño de un pequeño clip y se implantará en el primer ensayo en humanos en el Royal Melbourne Hospital en 2017. Los participantes serán seleccionados de la Unidad de médula espinal victoriana de Austin Health.
Los resultados publicados en Biotecnología de la naturaleza muestre que el dispositivo es capaz de registrar señales de alta calidad emitidas desde la corteza motora del cerebro, sin la necesidad de una cirugía abierta del cerebro.
El autor principal y neurólogo del Hospital Royal Melbourne e investigador del Instituto Florey de Neurociencias y de la Universidad de Melbourne, el Dr. Thomas Oxley, dijo que el stentrode fue revolucionario.
El Dr. Oxley se encuentra actualmente en el Hospital Mt Sinai en Nueva York.
"El desarrollo del stentrode ha reunido a líderes en investigación médica del Hospital Royal Melbourne, la Universidad de Melbourne y el Instituto Florey de Neurociencia y Salud Mental. En total, 39 científicos académicos de 16 departamentos participaron en su desarrollo".Dijo el Dr. Oxley.
"Hemos podido crear el único dispositivo mínimamente invasivo del mundo que se implanta en un vaso sanguíneo en el cerebro a través de un procedimiento de día simple, evitando la necesidad de una cirugía de cerebro abierto de alto riesgo".
"Nuestra visión, a través de este dispositivo, es devolver la función y la movilidad a los pacientes con parálisis completa al registrar la actividad cerebral y convertir las señales adquiridas en comandos eléctricos, lo que a su vez conduciría al movimiento de las extremidades a través de un dispositivo de asistencia de movilidad comoun exoesqueleto. En esencia, se trata de una médula espinal biónica ".
El accidente cerebrovascular y las lesiones de la médula espinal son las principales causas de discapacidad, afectando a 1 de cada 50 personas. Hay 20,000 australianos con lesiones de la médula espinal, con el paciente típico un varón de 19 años, y aproximadamente 150,000 australianos quedaron gravemente discapacitados después del accidente cerebrovascular
El co-investigador principal e ingeniero biomédico de la Universidad de Melbourne, Dr. Nicholas Opie, dijo que el concepto era similar a un marcapasos cardíaco implantable: interacción eléctrica con el tejido usando sensores insertados en una vena, pero dentro del cerebro.
"Utilizando tecnología de stent, nuestra matriz de electrodos se autoexpande para adherirse a la pared interna de una vena, lo que nos permite registrar la actividad cerebral local. Al extraer las señales neuronales registradas, podemos usarlas como comandos para controlar sillas de ruedas, exoesqueletos,extremidades protésicas o computadoras ", dijo el Dr. Opie.
"En nuestro primer ensayo en humanos, que anticipamos que comenzará dentro de dos años, esperamos lograr el control cerebral directo de un exoesqueleto para tres personas con parálisis".
"Actualmente, los exoesqueletos se controlan mediante la manipulación manual de un joystick para cambiar entre los diversos elementos de caminar: pararse, comenzar, detenerse, girar. El stentrode será el primer dispositivo que permita el control de pensamiento directo de estos dispositivos"
El neurofisiólogo de The Florey, profesor Clive May, dijo que los datos del estudio preclínico destacaron que la implantación del dispositivo era segura para el uso a largo plazo.
"A través de nuestro estudio preclínico pudimos registrar con éxito la actividad cerebral durante muchos meses. La calidad de la grabación mejoró a medida que el dispositivo se incorporó al tejido", dijo el profesor May.
"Nuestro estudio también mostró que era seguro y efectivo implantar el dispositivo mediante angiografía, que es mínimamente invasivo en comparación con los altos riesgos asociados con la cirugía abierta de cerebro".
"La interfaz cerebro-computadora es un dispositivo revolucionario que tiene el potencial de superar la parálisis, al devolver la movilidad y la independencia a los pacientes afectados por diversas afecciones"
El profesor Terry O'Brien, Jefe de Medicina en los Departamentos de Medicina y Neurología, el Hospital Royal Melbourne y la Universidad de Melbourne dijo que el desarrollo del stentrode ha sido el "santo grial" para la investigación en biónica.
"Poder crear un dispositivo que pueda registrar la actividad de las ondas cerebrales durante largos períodos de tiempo, sin dañar el cerebro es un desarrollo sorprendente en la medicina moderna", dijo el profesor O'Brien.
"También se puede usar potencialmente en personas con una variedad de enfermedades además de la lesión de la médula espinal, incluyendo epilepsia, Parkinson y otros trastornos neurológicos".
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Materiales proporcionado por Universidad de Melbourne . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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