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Persone che soffrono di paralisi può essere in grado di riprogrammare il loro cervello per migliorare le abilità motorie e di controllare arti artificiali

Le persone che soffrono di paralisi a causa di lesioni cerebrali traumatiche o ictus può essere in grado di riprogrammare il loro cervello per migliorare le abilità motorie e di controllare arti artificiali, secondo uno studio presentato oggi al meeting annuale della Radiological Society of North America (RSNA) .

Utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI) e un "cyberglove" per registrare i cambiamenti del cervello durante le attività motorie, i ricercatori hanno dimostrato che le persone possono imparare a rimappare o reindirizzare, comandi motori. Questo è un passo importante nel recupero ictus e nelle strategie di formazione per interfacce cervello-macchina - condotti tra il cervello e arti artificiali.

"Per i pazienti colpiti da ictus e altri che hanno un deficit cerebrale, coordinando ciò che vedono con il movimento del corpo è molto difficile", ha detto l'autore principale dello studio Kristine Mosier, DMD, Ph.D., professore assistente di radiologia presso l'Indiana University di Indianapolis. "Il cervello deve remap o imparare di nuovo il processo di abbinamento di input visivo con stimoli sensoriali. Il nostro studio ha dimostrato che gli individui possono imparare a rimappare i comandi del motore."

Quando i neuroni - le cellule primarie del sistema nervoso che fanno tutti, pensiero e sensazione di movimento possibile - sono danneggiate da un ictus o un danno cerebrale, altri neuroni assumere per loro. Ma fino ad ora, gli scienziati non erano sicuri che i neuroni compensato neuroni danneggiati, o come le cellule del cervello imparato loro nuovi posti di lavoro.

Studio simulato Dr. Mosier è un problema di apprendimento avendo 17 adulti sani indossare un guanto sintetico con cavi in ​​fibra ottica sulla mano dominante. Il guanto traduce i movimenti della mano in segnali, che sono stati inviati al computer e trasformata in bidimensionale posizione di un cursore sullo schermo del computer. Ai soggetti è stato poi chiesto di allineare il cursore con 50 diversi target, mentre i ricercatori hanno usato la fMRI per osservare quali aree del cervello controllato i movimenti complessi della mano.

fMRI utilizza le onde radio e di un forte campo magnetico per l'immagine del corpo. E 'in grado di identificare i segni che i neuroni in una zona specifica del cervello sono "fuoco", cioè, l'elaborazione delle informazioni e dare i comandi al corpo.

"Una volta che abbiamo capito che parte della rete cervello fa cosa, saremo in grado di personalizzare gli approcci di terapia fisica per deficit cervello di un individuo," il Dott. Mosier spiegato. "Allo stesso modo, saremo in grado di lavorare con i pazienti chirurgici prima del tempo, ponendo le basi per ri-imparare, prima di sottoporsi ad intervento chirurgico su una particolare parte del cervello".

Oltre ad offrire comprensione della riabilitazione dei pazienti ictus e lesioni cerebrali, lo studio fornisce informazioni preziose per lo sviluppo di strategie di formazione per interfacce cervello-macchina, che permettono ai pazienti con lesioni cerebrali di azionare dispositivi esterni, come gli arti artificiali, utilizzando solo il loro cervello segnali. Questa nuova tecnologia richiede l'impianto di elettrodi nel cervello per raccogliere movimento che producono segnali dai neuroni. Un computer traduce i suddetti segnali cerebrali in comandi istruire un dispositivo robotico per muoversi.

"Come si ottiene una migliore comprensione di quali aree del cervello sono coinvolte nel processo di remapping, saremo in grado di determinare il luogo ottimale del cervello a posto gli elettrodi," il Dott. Mosier detto.

Co-autori sono Yang Wang, MD, Robert Scheidt, Ph.D., Santiago Acosta, MS, e Ferdinando Mussa-Ivaldi, Ph.D.

http://www.rsna.org/