Brazo de hombre paralítico puede recibir señales del cerebro

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Un paralítico puede controlar su brazo con sus pensamientos.

Personas paralizadas podrían recuperar el movimiento utilizando interfaces cerebrales.

TECNOPIA BRAZO VIRTUAL

Un voluntario paralizado en Ohio controla una simulación virtual de su brazo utilizando dos implantes en el cerebro.

Los científicos de la Universidad Case Western Reserve, en Ohio afirman que han utilizado la electrónica para que una persona pueda moverse aún teniendo lesión en la medula, esto gracias a un implante en su cerebro para mover el brazo y la mano.

Es la primera vez que las señales recogidas en el cerebro se han transmitido directamente a electrodos colocados en el interior del brazo de alguien para restaurar el movimiento, dice Robert Kirsch, un ingeniero biomédico de la Case Western. También dirige el Centro de FES Cleveland, que desarrolla tecnologías para personas con parálisis.

El proyecto, que se presentó en la reunión de la Sociedad para la Neurociencia en Chicago, es un paso hacia un sistema inalámbrico capaz de transmitir las señales del cerebro a través del aire a la electrónica cosida en las extremidades de las personas paralizadas, restaurando así la capacidad de llevar a cabo simples diaria tareas.

Las personas familiarizadas con los resultados del estudio dijeron que los movimientos de los voluntarios están todavía en bruto, y no está bien coordinados. “No es un movimiento natural tan fluido como usted va a recoger una taza de café para beber”, dice John Donoghue, uno de los líderes de BrainGate, un consorcio que está desarrollando interfaces cerebro-ordenador e incluye el equipo de Case Western. “Pero el hecho de que una persona llegará a controlar su propio cuerpo, para estimular los músculos de una manera específica para que se muevan, y hacerlo desde una pequeña porción de cerebro, es increíble.”

 

TECNOPIA  ELECTRODOS

La matriz de electrodos Utah tiene 96 agujas de silicio que registran los impulsos eléctricos de las neuronas dentro del cerebro.

Voluntarios en estudios cerebrales implante se han movido previamente cursores de ordenador y brazos robóticos controlados con el cerebro. El año pasado, un hombre de Ohio con parálisis parcial del brazo recibió un implante cerebral y pudo abrir y cerrar mentalmente la mano con tiras de electrodos externos colocados alrededor de su antebrazo. Ese esfuerzo, llamado Neurobridge, está liderado por la Universidad Estatal de Ohio y Battelle Memorial Institute.

El proyecto Case Western va un paso más allá porque el nuevo voluntario tiene una lesión en la columna que le impide mover los brazos en absoluto. María Buckett, una portavoz del Centro de FES, dijo la identidad del participante todavía no estaba siendo lanzada públicamente.

Bolu Ajiboye, el investigador Case Western quien presentó los datos del equipo en Chicago hoy, dice que hace nueve meses cirujanos implantaron dos racimos de electrodos de silicio, llamados matrices de Utah, en la corteza motora del voluntario. Esa es la parte del cerebro donde se planifican los movimientos. Alambres de cada matriz emergen del cráneo a través de puertos de metal y se conectan a los ordenadores que interpretan las señales.

Para completar el puente de la lesión de la médula espinal del hombre, los médicos insertan más de 16 alambres finos en el brazo y la mano derecha del voluntario. Los impulsos eléctricos enviados a esos electrodos causan que diferentes músculos se contraigan, creando movimiento en el hombro, el codo y la muñeca, un enfoque conocido como estimulación eléctrica funcional, o FES.

De acuerdo con Kirsch, el voluntario es capaz de controlar con mucha precisión una simulación por ordenador de su brazo con cable plano usando sus señales cerebrales. Al mover el brazo real bajo control cerebral ha demostrado ser más difícil. “La instalación virtual es perfecto, que hace lo que dice, pero el sistema FES tiene que utilizar su brazo crónicamente paralizado”, dice Kirsch. Dijo que el hombre ha estado paralizado durante tanto tiempo que sus músculos son débiles y atrofiados.

TECNOPIA CABLES
Un electrodo FES se utiliza para estimular los músculos, y crear movimiento, en las extremidades de las personas paralizadas.

Los esfuerzos para combinar interfaces cerebro-ordenador con sistemas FES comenzó hace 20 años. En un experimento de 1998, también en la Case Western, un voluntario llamado Jim Jatich utiliza señales recogidas de una tapa de EEG que llevaba sobre su cabeza para activar un dispositivo de FES conocida como Freehand, que abrió y cerró la mano con estimuladores (ver “Mente sobre Músculos “y” Paralizado vez más “). Este dispositivo requiere solamente una simple señal / apagado, que Jatich fue capaz de generar por la modulación de la onda EEG.

Los implantes colocados en contacto con la corteza motora del cerebro pueden recopilar información mucho más detallada, sin embargo, incluyendo las estimaciones de los movimientos de las extremidades lo que una persona está pensando. En experimentos con brazos robóticos, algunos voluntarios han logrado mover y apilar objetos. Los científicos están tratando de establecer un control similar o mejor sobre extremidades propias de una persona.

“La visión es que una persona pueda caminar por la habitación, haciendo cosas normales”, dice Donoghue. “Pero eso es una visión con muchos pasos antes de que suceda.”

Para las personas con parálisis, una solución práctica no puede llegar lo suficientemente pronto. Ian Burkhart, el participante en el estudio del estado de Ohio, dice que todavía trabaja con investigadores de tres días a la semana, practicando en recoger objetos pequeños. “Si yo pudiera tener el sistema que estoy usando ahora mismo a casa conmigo, lo haría en un santiamén”, dice el joven de 24 años de edad, que resultó herido en un accidente de natación.

 


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