El interfaz no invasor de la cerebro-máquina ayuda a parapléjicos crónicos a recuperar su capacidad que recorre

En otra ruptura clínica importante del paseo proyecte otra vez, un consorcio internacional no lucrativo dirigido desarrollando los nuevos protocolos de la neuro-rehabilitación, tecnologías y las terapias para el daño de la médula espinal, dos pacientes con paraplegia recuperaron la capacidad de recorrer con ayuda mínima, con el empleo de un interfaz completo no invasor de la cerebro-máquina que no requiere el uso de ningún procedimiento quirúrgico invasor de la médula espinal. Los resultados de este estudio aparecieron en la aplicación del 1 de mayo los partes científicos del gorrón.

Los dos pacientes con paraplegia (el AIS C) utilizó su propia actividad cerebral para controlar el lanzamiento no invasor de pulsos eléctricos a un total de 16 músculos (ocho en cada tramo), permitiendo que produzcan un paseo más fisiológico que denunciado previamente, requiriendo solamente un caminante convencional y un sistema de apoyo del peso corporal como dispositivos assistive.

Totales, los dos pacientes podían producir más de 4.500 pasos usando esta nueva tecnología, que combina un interfaz no invasor de la cerebro-máquina, sobre la base 16 de un canal EEG, para controlar un sistema eléctrico funcional de varios canales del estímulo (FES), adaptada para producir una configuración mucho más lisa del paso que el estado plus ultra de esta técnica.

Qué nos sorprendió era que, además de permitir que estos pacientes recorran con poca ayuda, uno de ellos visualizó una mejoría sin obstrucción del motor practicando con esta nueva aproximación. Los pacientes requirieron aproximadamente 25 sesiones para dominar el entrenamiento antes de que pudieran recorrer usando este aparato.”

Solaiman Shokur, uno de los autores del estudio

Los dos pacientes que utilizaron esta nueva aproximación de la rehabilitación habían participado previamente en el estudio a largo plazo del neurorehabilitation realizado usando el paseo proyectan otra vez el protocolo de Neurorehabilitation (WANR). Como se explica en una publicación reciente de las mismas personas (Shokur y otros, PLoS uno, noviembre de 2018), los siete pacientes que participaron en ese protocolo por un período de 28 meses perfeccionaron su estado clínico, de la paraplegia completa (AIS A o B, no significando ninguna función de motor abajo del nivel del daño, según la clasificación de ASIA) a la paraplegia parcial (AIS C, significando la recuperación parcial de la función sensorial y de motor abajo del nivel del daño). Esta recuperación neurológica importante incluyó mejorías clínicas importantes en la discriminación sensorial (táctil, nociception, vibración, y presión), el mando de motor voluntario de los músculos del abdomen y del tramo, y los avances importantes en mando autonómico, tal como diafragma, intestino, y funciones sexuales.

Los dos estudios pasados publicaron por el paseo proyectan otra vez indican sin obstrucción que la recuperación neurológica y funcional parcial se puede inducir en pacientes crónicos del daño de la médula espinal combinando las tecnologías no invasores múltiples que se basan alrededor del concepto de usar un interfaz de la cerebro-máquina para controlar diversos tipos de activadores, como avatares virtuales, los caminante robóticos, o muscle los dispositivos estimulantes, para permitir la implicación total de pacientes en su propia rutina de la rehabilitación.”

Miguel Nicolelis, director científico del paseo proyecta otra vez y uno de los autores del estudio

En un parte reciente de otro grupo, un AIS C y dos pacientes del AIS D podían recorrer los gracias al empleo de un método invasor por el estímulo eléctrico de la médula espinal, que requirió un procedimiento quirúrgico espinal. En cambio, en los pacientes del actual estudio dos AIS C - que eran originalmente AIS A (véase el material suplemental abajo) - y un tercer tema del AIS B, que logró recientemente resultados similares, podía recuperar un grado importante de recorrer autónomo sin la necesidad de tales tratamientos invasores. En lugar, estos pacientes recibieron solamente las configuraciones eléctricas del estímulo entregadas a la superficie de la piel de sus tramos, de modo que un total de ocho músculos en cada limbo se pudieran estimular eléctricamente en una serie fisiológico exacta. Esto fue hecha para producir un pulidor y una configuración más natural de la locomoción.

Crucial para esta puesta en vigor era el revelado de un controlador aéreo a circuito cerrado que corrección en tiempo real permitida de la configuración que recorría de los pacientes, teniendo en cuenta perturbaciones de la fatiga del músculo y del externo, para producir una trayectoria predefinida del paso. Otro componente importante de nuestra aproximación era el uso de un despliegue háptico usable de entregar la reacción táctil a los antebrazos de los pacientes para proveer de ellos una fuente contínua de la reacción propioceptiva relacionada con su recorrer.”

Solaiman Shokur

Para controlar la configuración del estímulo eléctrico del músculo en cada tramo, estos pacientes utilizaron un interfaz EEG-basado de la cerebro-máquina. En este montaje, los pacientes aprendidos para alternar la generación “de actividad de las imágenes del motor de escalonamiento” en sus cortezas de motor derechas e izquierdas, para crear alternaron los movimientos de sus tramos izquierdos y derechos.

Según los autores, los pacientes exhibieron no sólo “menos dependencia en ayuda que recorría, pero también la recuperación neurológica parcial, con índices sustanciales de mejoría del motor en uno de ellos.” La mejoría en mando de motor en este último paciente del AIS C era 9 puntos en la muesca más inferior del motor de la extremidad (LEMS), que era comparable con ésa observada usando el estímulo invasor de la médula espinal.

De acuerdo con los resultados obtenidos durante los últimos 5 años, WAP ahora se prepone combinar todas sus herramientas del neurorehabilitation en una única plataforma integrada, no invasor para tratar a pacientes del daño de la médula espinal. Esta plataforma permitirá que los pacientes comiencen a entrenar pronto después de que ocurra el daño. También permitirá el empleo de un interfaz integrado multidimensional de la cerebro-máquina capaz simultáneamente de controlar activadores virtuales y robóticos (como un exoesqueleto del lowerlimb), un sistema eléctrico no invasor de varios canales del estímulo del músculo (como el FES usado en el actual estudio), y una aproximación no invasor nueva del estímulo de la médula espinal. En esta configuración final, esta plataforma de WAP incorporará todas estas tecnologías juntas para maximizar la recuperación neurológica y funcional en el tiempo posible más corto, sin la necesidad de cualquier procedimiento invasor.

Según el Dr. Nicolelis:

No hay punto negro de plata para tratar daños de la médula espinal. Cada vez más, observa como necesitamos ejecutar técnicas múltiples simultáneamente para lograr los mejores resultados del neurorehabilitation. En este contexto, es también imprescindible considerar el acontecimiento de la plasticidad cortical como componente importante en la formulación de planes de nuestra aproximación de la rehabilitación.”

Fuente:

À Pesquisa de Associação Alberto Santos Dumont para Apoio

Referencia del gorrón:

Shokur, S. y otros (2019) no invasor, estímulo eléctrico funcional Cerebro-controlado para la rehabilitación de la locomoción en individuos con paraplegia. Partes científicos. doi.org/10.1038/s41598-019-43041-9