Los pacientes con lesiones de la médula espinal podrían algún día recuperar el uso de brazos y piernas paralizados gracias a una investigación que demuestra cómo se pueden controlar las extremidades a través de una pequeña variedad de electrodos implantados.
El trabajo se centró en controlar los pulsos de estimulación eléctrica administrados a las fibras nerviosas periféricas. Cuando un paciente está paralizado, una de las posibles causas es el daño a la médula espinal, que junto con el cerebro forma el sistema nervioso central. El cerebro está funcionando, y también lo son los nervios motores y sensoriales en el sistema nervioso periférico, pero las señales eléctricas no pueden fluir entre esos nervios y el cerebro debido a la lesión de la médula espinal.
Ese problema de comunicación es lo que los investigadores intentaron abordar, a través de experimentos que implicaron transmitir pulsos eléctricos controlados con precisión a los nervios que activan los músculos flexores plantares en el tobillo de un gato anestesiado.
V John Mathews, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en el Colegio de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregón, investigador principal Mitch Frankel, luego estudiante de doctorado en la Universidad de Utah y otros tres investigadores, todos miembros de la facultad en Utah, realizó el estudio. Los hallazgos se publicaron recientemente en la revista Fronteras en neurociencia .
Los investigadores enviaron los pulsos usando un controlador PIV optimizado - velocidad integral proporcional - y los nervios del gato los recibieron a través de una matriz de 100 electrodos cuya base medía solo 16 milímetros cuadrados; se conoce como la matriz de electrodos inclinados de Utah, llamadapara saber dónde se desarrolló y el aspecto en ángulo producido por las diferentes alturas de las filas de electrodos.
Gracias a los electrodos específicos que pueden activar las fibras nerviosas correctas en los momentos correctos, el controlador hizo que los músculos del tobillo del gato funcionen de manera suave y resistente a la fatiga.
Los resultados sugieren que algún día una persona paralizada podría estar equipada con una caja de control portátil del tamaño de un teléfono inteligente que enviaría impulsos a los electrodos implantados en su sistema nervioso periférico, permitiendo así al menos cierto nivel de movimiento.
"Digamos que alguien está paralizado y se acuesta en la cama todo el día y tiene llagas en la cama", dijo Mathews. "Las primeras versiones de esta tecnología podrían usarse para ayudar a la persona a levantarse, usar un andador y dar algunos pasos. Incluso esos tiposde las cosas tendría un enorme impacto en la vida de alguien y, por supuesto, nos gustaría que la gente haga más. Espero que en cinco o 10 años haya al menos versiones elementales de esto para personas paralizadas ".
Si bien este estudio en particular se centró en ayudar a los paralíticos, un área de investigación relacionada involucra a amputados: neuroprótesis que pueden controlarse mediante el pensamiento basado en la decodificación de lo que sucede eléctricamente dentro del cerebro de una persona cuando él o ella quiere, por ejemplo, mover susu brazo o pierna
"Podemos aprender del cerebro cuál es la intención y luego producir las señales para que el movimiento suceda", dijo Mathews. "Otra forma de obtener la información de control es de los nervios periféricos", mediante electromiografía, un procedimiento de diagnóstico paraevaluando la salud muscular y nerviosa.
En general, dijo Mathews, un electromiograma puede producir la información de control necesaria.
Poner sensores en el cerebro de una persona, ya sea mediante un implante cerebral profundo o simplemente dentro del cráneo, es otra forma de descifrar el código de intención. La electroencefalografía placas de electrodos unidas al cuero cabelludo que cargan la actividad eléctrica del cerebro a una computadora puedeser utilizado también
"Hay muchas cosas en este momento en el campo de las prótesis", dijo Mathews.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Oregón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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