Los pacientes con accidente cerebrovascular que aprendieron a usar sus mentes para abrir y cerrar un dispositivo colocado sobre sus manos paralizadas obtuvieron cierto control sobre sus manos, según un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis.
Al controlar mentalmente el dispositivo con la ayuda de una interfaz cerebro-computadora, los participantes entrenaron las partes no lesionadas de sus cerebros para que se hicieran cargo de las funciones que antes realizaban las áreas lesionadas del cerebro, dijeron los investigadores.
"Hemos demostrado que una interfaz cerebro-computadora que utiliza el hemisferio no lesionado puede lograr una recuperación significativa en pacientes con accidente cerebrovascular crónico", dijo Eric Leuthardt, MD, profesor de neurocirugía, neurociencia, ingeniería biomédica, ingeniería mecánica y aplicadaciencia, y el coautor principal del estudio.
El estudio se publica el 26 de mayo en la revista carrera .
El accidente cerebrovascular es la principal causa de discapacidad adquirida entre los adultos. Alrededor de 700,000 personas en los Estados Unidos experimentan un accidente cerebrovascular cada año, y 7 millones viven con las consecuencias.
En las primeras semanas después de un accidente cerebrovascular, las personas recuperan rápidamente algunas habilidades, pero su progreso generalmente se estabiliza después de unos tres meses.
"Elegimos evaluar el dispositivo en pacientes que tuvieron su primer accidente cerebrovascular seis meses o más en el pasado porque no había muchas ganancias en ese momento", dijo el coautor principal Thy Huskey, MD, profesor asociado deneurología en la Facultad de Medicina y director del programa del Centro de Excelencia para la Rehabilitación de Accidentes Cerebrovasculares en el Instituto de Rehabilitación de St. Louis. "Algunos pierden la motivación. Pero debemos seguir trabajando en la búsqueda de tecnología para ayudar a esta población de pacientes descuidados".
David Bundy, PhD, primer autor del estudio y ex alumno de posgrado en el laboratorio de Leuthardt, trabajó para aprovechar una peculiaridad sobre cómo el cerebro controla el movimiento de las extremidades. En general, las áreas del cerebro que controlan el movimiento están en ellado opuesto del cuerpo de las extremidades que controlan, pero hace aproximadamente una década, Leuthardt y Bundy, quien ahora es investigador postdoctoral en el Centro Médico de la Universidad de Kansas, descubrieron que un área pequeña del cerebro desempeñaba un papel en la planificación del movimiento en elmismo lado del cuerpo
Para mover la mano izquierda, se dieron cuenta, las señales eléctricas específicas que indican la planificación del movimiento aparecen primero en un área motora en el lado izquierdo del cerebro. Dentro de milisegundos, las áreas motoras del lado derecho se activan, y la intención del movimiento se traduce enContracción real de los músculos de la mano.
Una persona cuya mano y brazo izquierdos están paralizados ha sufrido daños en las áreas motoras en el lado derecho del cerebro. Pero el lado izquierdo del cerebro de la persona con frecuencia está intacto, lo que significa que muchos pacientes con accidente cerebrovascular aún pueden generar la señal eléctrica que indicaintención de moverse. Sin embargo, la señal no llega a ningún lado ya que el área que ejecuta el plan de movimiento está fuera de servicio.
"La idea es que si puede acoplar esas señales motoras asociadas con el movimiento de la extremidad del mismo lado con los movimientos reales de la mano, se harán nuevas conexiones en su cerebro que permitirán que las áreas no lesionadas de su cerebro tomensobre el control de la mano paralizada ", dijo Leuthardt.
Ahí es donde entra el Ipsihand, un dispositivo desarrollado por científicos de la Universidad de Washington. El Ipsihand comprende una tapa que contiene electrodos para detectar señales eléctricas en el cerebro, una computadora que amplifica las señales y un aparato ortopédico móvil que se ajusta sobre el paralítico.El dispositivo detecta la intención del usuario de abrir o cerrar la mano paralizada, y mueve la mano con una pinza, con los dedos segundo y tercero doblados para encontrar el pulgar.
"Por supuesto, hay mucho más que usar tus brazos y manos que esto, pero poder agarrar y usar tu pulgar oponible es muy valioso", dijo Huskey. "Solo porque tu brazo no se mueve exactamente como estabaantes, no es inútil. Todavía podemos interactuar con el mundo con el brazo debilitado ".
Leuthardt jugó un papel clave en el esclarecimiento de la ciencia básica, y trabajó con Daniel Moran, PhD, profesor de ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Washington, para desarrollar la tecnología detrás del Ipsihand. Él y Moran co-fundó la compañía Neurolutions Inc. para continuar desarrollando el Ipsihand, y Leuthardt es miembro de la junta directiva de la compañía. Neurolutions financió este estudio.
Para probar el Ipsihand, Huskey reclutó a pacientes con accidente cerebrovascular de moderado a grave y los entrenó para usar el dispositivo en casa. Se alentó a los participantes a usar el dispositivo al menos cinco días a la semana, durante 10 minutos a dos horas al día. Trecelos pacientes comenzaron la terapia, pero tres abandonaron debido a problemas de salud no relacionados, mal ajuste del dispositivo o incapacidad para cumplir con el compromiso de tiempo. Diez pacientes completaron el estudio.
Los participantes se sometieron a una evaluación estándar de habilidades motoras al comienzo del estudio y cada dos semanas a lo largo de la prueba. La prueba midió su capacidad de agarrar, agarrar y pellizcar con las manos, y hacer grandes movimientos con los brazos. Entre otras cosas, los participantesse les pidió que levantaran un bloque y lo colocasen sobre una torre, colocaran un tubo alrededor de un tubo más pequeño y se llevaran las manos a la boca. Los puntajes más altos indicaban una mejor función.
Después de 12 semanas de usar el dispositivo, las puntuaciones de los pacientes aumentaron un promedio de 6.2 puntos en una escala de 57 puntos.
"Un aumento de seis puntos representa una mejora significativa en la calidad de vida", dijo Leuthardt. "Para algunas personas, esto representa la diferencia entre no poder ponerse los pantalones solos y poder hacerlo".
Cada participante también calificó su capacidad para usar el brazo afectado y su satisfacción con las habilidades. Las habilidades y la satisfacción autoinformadas mejoraron significativamente en el transcurso del estudio.
La cantidad que mejoró cada paciente varió, y el grado de mejora no se correlacionó con el tiempo que pasó usando el dispositivo. Más bien, se correlacionó con qué tan bien el dispositivo leía las señales cerebrales y las convertía en movimientos de las manos.
"A medida que la tecnología para captar las señales cerebrales mejora, estoy seguro de que el dispositivo será aún más eficaz para ayudar a los pacientes con accidente cerebrovascular a recuperar alguna función", dijo Huskey.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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