El traje corporal puede ayudar a los cuadripléjicos a caminar, usar las manos y las texturas sensoriales

Dos monos entrenados utilizaron una interfaz cerebro-máquina-cerebro y lograron mover una mano de avatar para detectar la textura de los objetos virtuales. No utilizaron ninguna parte de sus cuerpos reales para nada de esto, informaron científicos del Centro de Neuroingeniería de la Universidad de Duke. Naturaleza. Los autores agregaron que esta tecnología podría usarse eventualmente para ayudar a los cuadripléjicos a caminar de nuevo, usar sus manos y sentir la textura de las cosas con los dedos.
UN tetrapléjico el paciente está paralizado en las cuatro extremidades, tanto en los brazos como en las piernas, como puede ocurrir por un accidente en la médula espinal. UN parapléjico el paciente está paralizado en la parte inferior del cuerpo, incluidas las piernas.
Líder del estudio Miguel Nicolelis, MD, PhD. dijo:

"Algún día en el futuro cercano, los pacientes tetrapléjicos aprovecharán esta tecnología no solo para mover los brazos y las manos y caminar nuevamente, sino también para percibir la textura de los objetos colocados en sus manos, o experimentar los matices del terreno sobre el cual caminan con la ayuda de un exoesqueleto robótico portátil ".

En este experimento, los monos usaron la actividad eléctrica del cerebro para dirigir las manos virtuales de un avatar a la superficie de los objetos virtuales. Al tocarlos, podrían distinguir las diferencias entre ellos de acuerdo con sus texturas. Los monos lograron hacer esto sin mover ninguna parte de sus cuerpos reales.

En informática, un avatar es un objeto que representa un usuario, la representación gráfica del usuario.
Los objetos virtuales en este estudio tenían el mismo aspecto, pero estaban diseñados para tener diferentes texturas artificiales que solo podían identificarse si los animales prácticamente tocaban sus superficies con sus manos virtuales: estas manos estaban controladas únicamente por la actividad eléctrica de su cerebro.
Las pequeñas señales eléctricas enviadas a los cerebros de los monos se percibieron como texturas variables, explicaron los autores. Había tres texturas de objeto percibidas, o tres patrones eléctricos diferentes.
Los científicos dicen que esta tecnología, que no incluye ninguna parte del cuerpo real del animal, podría ser utilizada efectivamente por pacientes paralizados si aprendieran a operar la interfaz cerebro-máquina-cerebro. No solo serían capaces de moverse con una suite esquelética externa, también tendrían algún tipo de sentido del tacto restaurado.
Nicolelis, que también era autora principal, dijo:

"Esta es la primera demostración de una interfaz cerebro-máquina-cerebro (BMBI) que establece un enlace directo y bidireccional entre un cerebro y un cuerpo virtual.
En esta BMBI (interfaz cerebro-máquina-cerebro), el cuerpo virtual es controlado directamente por la actividad cerebral del animal, mientras que su mano virtual genera información de retroalimentación táctil que se señala mediante microestimulación eléctrica directa de otra región de la corteza del animal.
"Esperamos que en los próximos años esta tecnología pueda ayudar a restaurar una vida más autónoma para muchos pacientes que actualmente están encerrados sin poder moverse ni experimentar ninguna sensación táctil del mundo circundante.
Esta es también la primera vez que observamos un cerebro que controla un brazo virtual que explora objetos mientras el cerebro recibe simultáneamente señales de retroalimentación eléctrica que describen la textura fina de los objetos "tocados" por la mano virtual recién adquirida del mono.
Tal interacción entre el cerebro y un avatar virtual era totalmente independiente del cuerpo real del animal, porque los animales no movían sus brazos y manos reales, ni usaban su piel real para tocar los objetos e identificar su textura.
Es casi como crear un nuevo canal sensorial a través del cual el cerebro puede reanudar el procesamiento de información que ya no puede alcanzarlo a través del cuerpo real y los nervios periféricos. "

El brazo del avatar fue dirigido por la actividad eléctrica de las neuronas en la corteza motora del mono, entre 50 y 200 neuronas. Al mismo tiempo, miles de neuronas en la corteza táctil primaria recibían retroalimentación eléctrica de la palma de la mano virtual, de modo que el mono podía distinguir una de la otra.
Nicolelis dijo:

"El notable éxito con los primates no humanos es lo que nos hace creer que los humanos podrían realizar la misma tarea mucho más fácilmente en el futuro cercano".

No les llevó mucho tiempo a los animales saber qué hacer y cómo hacerlo. Un mono aprendió cómo seleccionar el objeto correcto después de solo cuatro intentos, mientras que el otro lo intentó nueve veces. Varias de las pruebas mostraron claramente que los monos realmente percibían el objeto y no lo elegían al azar.

Nicolelis está convencida de que sus hallazgos proporcionan evidencia convincente de que es factible crear un exoesqueleto robótico para pacientes gravemente paralizados para que puedan moverse y explorar objetos.
Un exoesqueleto podría estar completamente controlado por la actividad cerebral voluntaria del humano paralizado. Al mismo tiempo, los sensores de todo el traje generarían una especie de retroalimentación táctil para que su cerebro pudiera identificar y distinguir diferentes texturas, formas e incluso temperaturas de varios objetos. Los autores creen que incluso estarían al tanto de las diferentes texturas del terreno sobre el que caminarían.
los Walk Again Project, un consorcio sin fines de lucro establecido por un equipo de científicos alemanes, brasileños, suizos y estadounidenses, ha seleccionado este enfoque terapéutico general para restablecer la movilidad corporal total a individuos cuadripléjicos a través de BMBI implementado junto con un exoesqueleto robótico de cuerpo completo.
El equipo científico desea demostrar un exoesqueleto autónomo durante la ceremonia de apertura o el juego de apertura de la Copa Mundial de la FIFA 2014 en Brasil.
Escrito por Christian Nordqvist