La mente paralizada de la mujer controla el brazo robótico

Una mujer paralizada ha sido capaz de controlar una mano protésica robótica usando sus pensamientos.
Esta mujer, que lucha contra la tetraplejia, ha obtenido un nivel de movimiento y control con la mano comparable a las personas sin ningún tipo de deterioro.
La investigación provino de un equipo de expertos de la Universidad de Pittsburgh y se publicó Online First en La lanceta.
Hasta ahora, un paciente con este tipo de prótesis nunca ha experimentado control y movimiento en esta medida. Por lo tanto, este informe simboliza un gran avance en el desarrollo de las extremidades protésicas robóticas controladas por la mente.
El equipo implantó dos matrices de microelectrodos (una herramienta microelectrónica que conecta las células cerebrales a los circuitos electrónicos) en la corteza motora izquierda del paciente en febrero de este año. La participante era una mujer de 52 años que recibió un diagnóstico de degeneración espinocerebelosa trece años antes del estudio.
La degeneración espinocerebelosa es una enfermedad hereditaria rara en la que las estructuras en las partes del cerebro y la médula espinal que son responsables de la coordinación y el movimiento muscular se degeneran y, con el tiempo, pierden la función.
Sin embargo, el paciente observado en este estudio ahora se considera tetralpegic, paralizado desde el cuello y debajo, debido a la progresión de su enfermedad. Por lo tanto, no puede mover los brazos o las piernas voluntariamente sola.
Los científicos conectaron las matrices de electrodos en la corteza motora de la mujer a una mano robótica, y de acuerdo con los investigadores, el movimiento de la articulación y la muñeca era similar a una mano humana.
Para ayudar al paciente a aprender a usar el dispositivo, ella participó en el entrenamiento durante 14 semanas. El segundo día de su escolarización, tan solo 14 días después de la implantación, la paciente pudo mover la mano protésica por su cuenta, sin la ayuda de una computadora.
El profesor Andrew Schwartz, autor principal del estudio, explicó:

"En el desarrollo de prótesis controladas por la mente, uno de los mayores desafíos siempre ha sido cómo traducir las señales cerebrales que indican el movimiento de las extremidades en las señales de la computadora que pueden controlar con fiabilidad y precisión una prótesis robótica.
La mayoría de las prótesis con control mental han logrado esto mediante un algoritmo que implica trabajar a través de una compleja "biblioteca" de conexiones cerebro-computadora. Sin embargo, hemos adoptado un enfoque completamente diferente aquí, mediante el uso de un algoritmo informático basado en modelos que imita de cerca la forma en que un cerebro intacto controla el movimiento de las extremidades. El resultado es una mano protésica que se puede mover con mucha más precisión y naturalidad que los esfuerzos anteriores ".

La mujer estuvo involucrada en un entrenamiento extenso y un programa de prueba que duró más de 3 meses. Los expertos esperaban que para el final de su programa, ella pudiera terminar las tareas que demostraban que podía controlar la prótesis en más de siete grados de libertad (traducción tridimensional, orientación tridimensional, agarre unidimensional).
Con la ayuda de su entrenamiento, la paciente pudo terminar todas las tareas con una tasa de éxito del 91.6% y completó las tareas 30 segundos más rápido que al principio de la prueba..
Para confirmar que la mejoría de la mujer era clínicamente significativa, por primera vez, el equipo usó pruebas estándar, conocidas como Action Research Arm Tests (ARAT), que normalmente se usan para evaluar la función de las extremidades después de que las personas sufran un accidente cerebrovascular u otros incidentes paralizantes. .
Los investigadores agregaron que los próximos pasos para mejorar esta prótesis serían incluir elementos sensoriales (por ejemplo, ayudar a la persona a distinguir entre frío y calor o liso y áspero), e incluir tecnología inalámbrica (eliminando la necesidad de cables que conecten el paciente cabeza y sus prótesis).

El Profesor Grégoire Courtine del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) escribió:

"Esta interfaz cerebro-máquina bioinspirada es un notable logro tecnológico y biomédico. Aunque hay muchos desafíos por delante, este tipo de sistemas se están acercando rápidamente al punto de fructificación clínica. Mediante esfuerzos concertados, y asegurando que varias estrategias diferentes disponibles se combinen de manera óptima , este tipo de prótesis pronto podría convertirse en modelos de tratamiento revolucionarios para la parálisis sensoriomotora ".

Un informe similar publicado el año pasado describió cómo un paciente adulto, que estaba paralítico debido a una médula espinal dañada en un accidente de motocicleta, pudo usar una interfaz de computadora cerebral para mover un brazo protésico, utilizando solo sus pensamientos.
Escrito por Sarah Glynn