Un hombre que quedó paralítico desde los hombros hacia abajo ha podido alimentarse y beber como resultado de una nueva neuroprótesis que vuelve a conectar su cerebro con sus músculos.
Un sistema que decodifica las señales cerebrales y las transmite a los sensores en el brazo ha permitido que un hombre paralizado desde los hombros hacia abajo recupere el movimiento en la mano y el brazo, según el primer estudio que informa los resultados de esta nueva tecnología, publicada en The Lancet .
Aunque solo se probó con un participante, el estudio es un avance importante y el primero en restablecer el alcance y el agarre controlados por el cerebro en una persona con parálisis completa. La tecnología, que es solo para uso experimental en los EE. UU., Evita en lugar de repararlesiones en la columna, lo que significa que el participante depende del dispositivo que se implanta y se enciende para moverse.
"Nuestra investigación se encuentra en una etapa temprana, pero creemos que esta neuroprótesis podría ofrecer a las personas con parálisis la posibilidad de recuperar las funciones de los brazos y las manos para realizar las actividades cotidianas, ofreciéndoles una mayor independencia", dijo el autor principalDr. Bolu Ajiboye, Case Western Reserve University, Estados Unidos. "Hasta ahora ha ayudado a un hombre con tetraplejia a alcanzar y agarrar, lo que significa que podría alimentarse y beber. Con un mayor desarrollo, creemos que la tecnología podría dar un control más preciso, permitiendo ununa gama más amplia de acciones, que podrían comenzar a transformar la vida de las personas que viven con parálisis ".
Las lesiones en la médula espinal a menudo causan pérdida de la función muscular y parálisis, y las lesiones que afectan las vértebras en la región del cuello generalmente causan parálisis completa de las cuatro extremidades.
Investigaciones anteriores han utilizado elementos similares de la neuroprótesis. Por ejemplo, una interfaz cerebro-computadora vinculada a electrodos en la piel ha ayudado a una persona con parálisis menos severa a abrir y cerrar la mano, mientras que otros estudios han permitido a los participantes controlarun brazo robótico que usa sus señales cerebrales. Sin embargo, este es el primero en restablecer el alcance y el agarre a través del sistema en una persona con una lesión crónica de la médula espinal.
En este estudio, un hombre de 53 años que había estado paralizado debajo de los hombros durante ocho años se sometió a una cirugía para que le ajustaran la neuroprótesis.
Esto involucró una cirugía cerebral para colocar sensores en el área de la corteza motora de su cerebro responsable del movimiento de la mano, creando una interfaz cerebro-computadora que aprendió para qué movimientos estaban instruyendo sus señales cerebrales. Esta etapa inicial tomó cuatro meses e incluyó entrenamiento usandoun brazo de realidad virtual
Luego se sometió a otro procedimiento colocando 36 electrodos estimulantes musculares en la parte superior e inferior del brazo, incluidos cuatro que ayudaron a restaurar los movimientos de los dedos y pulgares, muñecas, codos y hombros. Estos se encendieron 17 días después del procedimiento y comenzaron a estimular los músculos.durante ocho horas a la semana durante 18 semanas para mejorar la fuerza, el movimiento y reducir la fatiga muscular.
Los investigadores luego conectaron la interfaz cerebro-computadora a los estimuladores eléctricos en su brazo, usando un decodificador algoritmo matemático para traducir sus señales cerebrales en comandos para los electrodos en su brazo. Los electrodos estimularon los músculos para producir contracciones, ayudandoel participante completa intuitivamente los movimientos en los que estaba pensando. El sistema también incluía un soporte para el brazo para detener la gravedad simplemente bajando el brazo.
Durante su entrenamiento, el participante describió cómo controlaba la neuroprótesis: "Probablemente sea bueno que lo haga moverse sin tener que concentrarme realmente en ello. Simplemente pienso" fuera "y simplemente desaparece."
Después de 12 meses de tener la neuroprótesis ajustada, se le pidió al participante que completara las tareas diarias, incluyendo beber una taza de café y alimentarse. Primero, observó mientras su brazo completaba la acción bajo la computadoracontrol. Durante esto, pensó en hacer el mismo movimiento para que el sistema pudiera reconocer las señales cerebrales correspondientes. Los dos sistemas se vincularon y pudo usarlo para tomar un café y alimentarse.
Bebió con éxito en 11 de los 12 intentos, y le llevó aproximadamente 20-40 segundos completar la tarea. Cuando se alimentó, lo hizo varias veces, sacando cucharadas de comida y llevándose la mano a la boca para tomarvarias picaduras
"Aunque se han usado sistemas similares anteriormente, ninguno de ellos ha sido tan fácil de adoptar para el uso diario y no han sido capaces de restaurar las acciones de alcance y agarre", dijo el Dr. Ajiboye. "Nuestro sistema se construyeen la tecnología de electrodo estimulante muscular que ya está disponible y continuará mejorando con el desarrollo de nuevos sistemas de interfaz cerebro-computadora totalmente implantados e inalámbricos. Esto podría conducir a un mejor rendimiento de la neuroprótesis con mayor velocidad, precisión y control ".
En el momento del estudio, al participante se le había implantado la neuroprótesis durante casi dos años 717 días y en este tiempo experimentó cuatro eventos adversos menores no graves que fueron tratados y resueltos.
A pesar de sus logros, la neuroprótesis todavía tenía algunas limitaciones, incluido el hecho de que los movimientos realizados al usarla fueron más lentos y menos precisos que los realizados con el brazo de realidad virtual que el participante usó para el entrenamiento. Al usar la tecnología, el participante también necesitabaMire su brazo mientras pierde su sentido de propiocepción, la capacidad de sentir intuitivamente la posición y el movimiento de las extremidades, como resultado de la parálisis.
Escribiendo en un comentario vinculado, el Dr. Steve Perlmutter, de la Universidad de Washington, EE. UU., Dijo: "El objetivo es futurista: una persona paralizada piensa en mover su brazo como si su cerebro y músculos no estuvieran desconectados, y la tecnología implantada ejecuta sin problemasmovimiento deseado ... Este estudio es innovador como el primer informe de una persona que realiza movimientos funcionales y de múltiples articulaciones de una extremidad paralizada con una neuroprótesis motora. Sin embargo, este tratamiento no está listo para usarse fuera del laboratorio.eran bruscos y lentos y requerían una retroalimentación visual continua, como es el caso de la mayoría de las interfaces cerebro-máquina disponibles, y tenían un rango restringido debido al uso de un dispositivo motorizado para ayudar a los movimientos del hombro ... Por lo tanto, el estudio es una prueba de-principio de demostración de lo que es posible, en lugar de un avance fundamental en conceptos o tecnología de neuro-prótesis. Sin embargo, es una demostración emocionante, y el futuro de la neuro-prótesis motora para superar el paralysis es más brillante "
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. Y el Departamento de Asuntos de Veteranos de EE. UU. Fue realizado por científicos de la Universidad Case Western Reserve, Centro Médico del Departamento de Asuntos de Veteranos, Centro Médico de los Hospitales Universitarios de Cleveland, Centro Médico MetroHealth, BrownUniversity, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, Wyss Center for Bio and Neuroengineering.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por The Lancet . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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