Por primera vez, los científicos de Caltech han inducido sensaciones naturales en el brazo de un hombre paralítico al estimular una determinada región del cerebro con una pequeña variedad de electrodos. El paciente tiene una lesión de la médula espinal de alto nivel y, además, nopoder mover sus extremidades, tampoco puede sentirlas. El trabajo podría algún día permitir que las personas paralizadas que usan extremidades protésicas sientan la retroalimentación física de los sensores colocados en estos dispositivos.
La investigación se realizó en el laboratorio de Richard Andersen, Profesor de Neurociencia James G. Boswell, Presidente de Liderazgo del Centro de Interfaz Cerebro-Máquina Chen de T&C, y director del Centro de Interfaz Cerebro-Máquina Chen de T&C. Aparece un documento que describe el trabajo enla edición del 10 de abril de la revista eLife .
La corteza somatosensorial es una tira del cerebro que gobierna las sensaciones corporales, tanto las sensaciones propioceptivas sensaciones de movimiento o la posición del cuerpo en el espacio como las sensaciones cutáneas las de presión, vibración, tacto y similares. Anterior a lo nuevotrabajo, implantes neuronales dirigidos a áreas cerebrales similares produjeron predominantemente sensaciones como hormigueo o zumbido en la mano. El implante del laboratorio Andersen es capaz de producir una sensación mucho más natural a través de la estimulación intracortical, similar a las sensaciones experimentadas por el paciente antes de su lesión.
El paciente se había paralizado desde los hombros hacia abajo hace tres años después de una lesión en la médula espinal. Se insertaron quirúrgicamente dos conjuntos de electrodos diminutos en su corteza somatosensorial. Utilizando los conjuntos, los investigadores estimularon las neuronas en la región con pulsos muy pequeños de electricidadEl participante informó haber sentido diferentes sensaciones naturales, como apretar, tocar, una sensación de movimiento ascendente y varias otras, que variarían en tipo, intensidad y ubicación dependiendo de la frecuencia, amplitud y ubicación de la estimulación delmatrices. Es la primera vez que tales sensaciones naturales han sido inducidas por la estimulación neural intracortical.
"Fue bastante interesante", dice el participante del estudio sobre las sensaciones. "Fue un montón de pellizcos, apretones, movimientos, cosas así. Espero que ayude a alguien en el futuro".
Aunque los diferentes tipos de estimulación indujeron sensaciones variables, los códigos neuronales que rigen las sensaciones físicas específicas aún no están claros. En el trabajo futuro, los investigadores esperan determinar las formas precisas de colocar los electrodos y estimular las áreas cerebrales somatosensoriales para inducir determinadassentimientos y crear una especie de diccionario de estímulos y sus sensaciones correspondientes.
Según Andersen, el siguiente paso importante es integrar la tecnología con las prótesis neuronales existentes. En 2015, el laboratorio de Andersen desarrolló interfaces cerebro-máquina IMC para conectar un brazo robótico protésico a electrodos implantados en la región del cerebro quegobierna las intenciones. De esta manera, un hombre paralizado pudo utilizar el brazo protésico para extender la mano, tomar una taza y llevarla a la boca para tomar una bebida. Conectar el dispositivo con la corteza somatosensorial crearía IMC bidireccionales que permitiríanuna persona paralizada para sentir de nuevo, mientras usa extremidades protésicas.
"Actualmente, la única retroalimentación disponible para prótesis neuronales es visual, lo que significa que los participantes pueden observar el funcionamiento controlado por el cerebro de las extremidades robóticas para hacer correcciones", dice Andersen. "Sin embargo, una vez que se agarra un objeto, es esencialtambién tienen información somatosensorial para manipular con destreza el objeto. Las sensaciones somatosensoriales inducidas por la estimulación tienen la ventaja potencial adicional de producir una sensación de encarnación; por ejemplo, un participante puede sentir con el tiempo que la extremidad robótica es parte de su cuerpo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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