Estudio muestra que los estimuladores de la médula espinal mejoran el control de la mano protésica

Imagínese atarse los zapatos o tomar un sorbo de café o romper un huevo pero sin sentir nada en la mano. Así es la vida incluso para los usuarios de los brazos protésicos más avanzados. Aunque es posible simular el tacto estimulando los nervios restantes en el muñón después de una amputación, dicha cirugía es altamente compleja e individualizada.
Pero según un nuevo estudio de los Laboratorios de Ingeniería Neural de Rehabilitación de la Universidad de Pittsburgh, los estimuladores de la médula espinal comúnmente utilizados para aliviar el dolor crónico podrían proporcionar un método directo y universal para agregar retroalimentación sensorial a un brazo protésico. Para este estudio, publicado hoy en eLife, cuatro amputados recibieron estimuladores espinales que, cuando se activan, crean la ilusión de sensaciones en el brazo perdido. "Lo único de este trabajo es que estamos usando dispositivos que ya están implantados en 50,000 personas al año para el dolor; los médicos en todos los centros médicos más importantes del país saben cómo realizar estos procedimientos quirúrgicos, y obtenemos resultados similares a dispositivos y procedimientos altamente especializados ", dijo el autor principal del estudio, Lee Fisher, Ph.
D., profesor asistente de medicina física y rehabilitación, Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh. Las cuerdas de los electrodos espinales implantados, que Fisher describe como del tamaño y la forma de los "fideos de espagueti gordos", corren a lo largo de la médula espinal, donde se sientan ligeramente a un lado, sobre las mismas raíces nerviosas que normalmente transmiten sensaciones desde el brazo. .
Dado que es un implante de médula espinal, incluso una persona con una amputación a nivel del hombro puede usar este dispositivo. El equipo de Fisher envió pulsos eléctricos a través de diferentes puntos en los electrodos implantados, uno a la vez, mientras que los participantes usaron una tableta para informar lo que estaban sintiendo y dónde. Todos los participantes experimentaron sensaciones en algún lugar de su brazo o mano faltantes, e indicaron la extensión del área afectada al dibujar en una forma humana en blanco.
Tres participantes informaron sentimientos localizados en un solo dedo o parte de la palma. Me sorprendió lo pequeño que era el área de estas sensaciones que la gente informaba. Eso es importante porque queremos generar sensaciones solo donde la prótesis está haciendo contacto con los objetos ". Lee Fisher, PhD, autor principal del estudio y profesor asistente, Departamento de Medicina Física y Rehabilitación, Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh Cuando se les pidió que describieran no solo dónde sino cómo se sintió la estimulación, los cuatro participantes informaron que sintieron sensaciones naturales, como el tacto y la presión, aunque estos sentimientos a menudo se mezclaron con sensaciones decididamente artificiales, como hormigueo, zumbidos o pinchazos.
Aunque cierto grado de migración de electrodos es inevitable en los primeros días después de que se implantan los cables, el equipo de Fisher descubrió que los electrodos y las sensaciones que generaron permanecieron en su lugar durante todo el mes de duración del experimento. Eso es importante para el objetivo final de crear un brazo protésico que proporcione retroalimentación sensorial al usuario. "La estabilidad de estos dispositivos es realmente crítica", dijo Fisher.
"Si los electrodos se mueven, eso va a cambiar lo que siente una persona cuando estimulamos". Los próximos grandes desafíos son diseñar estimuladores espinales que puedan implantarse completamente en lugar de conectarse a un estimulador fuera del cuerpo y demostrar que la retroalimentación sensorial puede ayudar a mejorar el control de una mano protésica durante tareas funcionales como atar zapatos o sostener un huevo. sin aplastarlo accidentalmente. Reducir el tamaño de los contactos, las partes del electrodo por donde sale la corriente, es otra prioridad.
Eso podría permitir a los usuarios experimentar sensaciones aún más localizadas. "Nuestro objetivo aquí no era desarrollar el dispositivo final que alguien usaría permanentemente", dijo Fisher. "Principalmente queríamos demostrar la posibilidad de que algo como esto pudiera funcionar.
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