elsevier

Últimas noticias

PUBLICADO EN 'SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE'

Devuelven la sensación táctil a un paciente tetrapléjico mediante microestimulación cerebral y un brazo robótico

JANO.es · 14 octubre 2016 10:25

Nathan Copeland, que a los 18 años perdió la sensibilidad en las manos debido a una lesión medular, ha conseguido recuperar, una década después, el sentido del tacto gracias a un implante cerebral y un brazo robótico.

Imagina que sufres un accidente y pierdes la sensibilidad en tus brazos y dedos. Ahora piensa que la vuelves a recuperar, una década después, a través de un brazo robótico conectado directamente a tu cerebro. Eso es lo que ha experimentado el estadounidense Nathan Copeland, con 28 años de edad, tras someterse a un implante cerebral, y después, ser conectado a una interfaz cerebro-computador desarrollada por investigadores de la Universidad de Pittsburgh, en Estados Unidos.

Los autores publican su estudio en la revista Science Translational Medicine, donde presentan por primera vez una tecnología que permite a personas como Nathan volver a sentir el tacto con un brazo robótico controlado por la mente. En concreto, mediante microelectrodos implantados en la corteza somatosensorial, cuya estimulación genera sensaciones como si fueran las de su propia mano.

"El resultado más importante de este estudio es que la microestimulación de la corteza sensorial puede provocar una sensación natural en lugar de un hormigueo", explica Andrew B. Schwartz, coautor del trabajo, quien destaca: "Además, esta estimulación es segura, y las sensaciones evocadas son estables durante meses, aunque todavía hay que seguir investigando para que los pacientes consigan hacer mejores movimientos".

El nuevo avance es la continuación de otros anteriores conseguidos por el mismo equipo. Hace cuatro años, ayudaron a Jan Scheuermann, una mujer tetrapléjica por una enfermedad degenerativa, a recoger objetos como una tableta de chocolate, mediante un brazo robótico controlado mentalmente. Antes, Tim Hemmes, paralizado en un accidente de moto, también llegó a tocar la mano de su novia con la misma técnica.

Pero los investigadores recuerdan que la forma en que nuestros brazos se mueven de forma natural e interaccionan con el entorno va más allá de pensar y mover los músculos correctos. Interviene el tacto, gracias al cual somos capaces de distinguir entre un pastel y una lata de refresco, que agarramos con distinta presión. La constante retroalimentación que recibimos del sentido del tacto es de suma importancia para que el cerebro sepa cómo y dónde mover un objeto.

Ese ha sido el siguiente paso de los investigadores: conseguir el tacto. A medida que buscaban al candidato adecuado, desarrollaron y perfeccionaron su sistema para que los inputs o entradas del brazo robótico se transmitieran por los microelectrodos implantados en el cerebro, justo donde se localizan las neuronas que controlan el movimiento de la mano y el tacto.

La historia de Nathan Copeland

Los investigadores encontraron al voluntario para el experimento en Pensilvania. Una noche lluviosa del invierno de 2004, Nathan sufrió un accidente de tráfico, en el que se rompió el cuello y se lesionó la médula espinal. Tenía 18 años y acaba de empezar la universidad, pero no pudo continuar. Una cuadriplejia inhabilitó su cuerpo desde la parte superior del pecho hacia abajo. Desde entonces fue incapaz de sentir o mover la parte inferior de sus brazos y sus piernas, y necesitó asistencia en todas sus actividades diarias.

Casi una década más tarde, los científicos de Pittsburgh le propusieron participar en su estudio. Tras pasar diversas pruebas, Nathan fue operado la primavera pasada. En el cerebro se le implantaron cuatro diminutos microelectrodos, con un tamaño aproximado de la mitad de un botón de camisa. Antes de la cirugía, se emplearon técnicas de imagen para identificar las regiones exactas de la corteza relacionadas con el sentido de la palma y cada uno de los dedos de la mano.

"Puedo sentir casi todos los dedos; es una sensación extraña", comentó Nathan alrededor de un mes después de la cirugía. "A veces es como una sensación eléctrica, y otras como una presión, pero en general puedo identificar la mayor parte de los dedos con precisión. Siento como si tocasen o empujasen mis dedos verdaderos". Cuando los científicos mueven los dedos del brazo robótico, su tasa de acierto ronda el 84 % a la hora de decir el dedo correcto.

En la actualidad Nathan puede sentir la presión y distinguir su intensidad durante los experimentos, pero todavía no puede identificar si una sustancia está caliente o fría. El doctor Robert Gaunt, que dirige el equipo, explica que su intención es que la gente pueda volver a usar capacidades naturales del cerebro, que por algún motivo se habían perdido, pero no olvidado. "El objetivo final es crear un sistema que se mueva y sienta como lo haría un brazo natural", señala Gaunt, que concluye: "Tenemos un largo camino por recorrer para lograrlo, pero esto es un gran comienzo".

Noticias relacionadas

18 Ene 2016 - Actualidad

Diseñan un exoesqueleto para rehabilitar lesiones de hombro

Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid desarrollan un sistema robótico inteligente capaz de mejorar la recuperación de pacientes con lesiones de hombro.

22 May 2015 - Actualidad

Diseñan un brazo robótico que permite a parapléjicos realizar movimientos más fluidos

El ingenio, desarrollado por científicos del Instituto de Tecnología de California, en Estados Unidos, se basa en unos electrodos instalados en las neuronas del corte parietal posterior, la zona del cerebro que determina el propósito de la acción.

13 Feb 2015 - Actualidad

Pacientes con lesión medular prueban un exoesqueleto neurorrobótico en el Hospital de Parapléjicos de Toledo

El ingenio ha sido desarrollado en el marco del programa europeo HYPER, dedicado a proyectos de realidad virtual y neurorrobótica que aceleren la rehabilitación de afectados por ictus y lesiones en la columna.

JANO:
Política de privacidad
Publicidad
Sitios Elsevier:
Elsevier.es
Elsevier.com
Fisterra.com

JANO.es es un portal dirigido exclusivamente a los profesionales de la salud.

Reservados todos los derechos. Queda prohibida la reproducción, distribución, comunicación pública y utlización, total o parcial, de los contenidos de esta web, en cualquier forma o modalidad, sin previa, expresa y escrita autorización, incluyendo, en particular, su mera reproducción y/o puesta a disposición como resúmenes, reseñas o revistas de prensa con fines comerciales o directa o indirectamente lucrativos, a la que se manifiesta oposición expresa.