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la arma biónica Primero-de-su-buena restablece comportamientos naturales en pacientes con amputaciones superiores del limbo

Los investigadores de la clínica de Cleveland han dirigido una arma biónica primero-de-su-buena para los pacientes con amputaciones del superior-limbo que permite que los portadores piensen, que se comporten y la función como una persona sin una amputación, según las nuevas conclusión publicadas en robótica de la ciencia.

El equipo de investigación internacional Clínica-llevado Cleveland desarrolló el sistema biónico que combina tres funciones importantes - mando de motor intuitivo, tacto y cinestesia de la mordaza, la sensación intuitiva del orificio y closing la mano. Los colaboradores incluyeron la universidad de Alberta y la universidad de Nuevo Brunswick.

Modificamos una asistencia estándar prostética con este sistema biónico complejo que permite a portadores moverse la arma prostética más intuitivo y aserrar al hilo sensaciones del tacto y del movimiento al mismo tiempo. Estas conclusión son un paso importante hacia proveer de gente la amputación con la restauración completa de la función natural de la arma.”

Paul Marasco, Ph.D., principal investigador, profesor adjunto, el departamento del instituto de investigación de Lerner de la clínica de Cleveland de la ingeniería biomédica

El sistema es el primer para probar el tres sensoriales y las funciones de motor en una de los nervios-máquina interconectan de una vez en una arma prostética. El interfaz de la de los nervios-máquina conecta con los nervios del limbo del portador. Permite a pacientes enviar impulsos de nervio de sus cerebros al prostético cuando quieren utilizarlo o mover, y recibir la información física del ambiente y retransmitirla de nuevo a su cerebro a través de sus nervios.

La reacción bidireccional y el mando de la arma artificial permitieron a participantes del estudio realizar tareas con un grado de exactitud similar como gente no-lisiada.

“Quizás cuál éramos los más emocionados aprender éramos que hicieron juicios, las decisiones y calculábamos y corregimos para sus errores como una persona sin una amputación,” dijo al Dr. Marasco, que lleva el laboratorio para la integración biónica. “Con el nuevo limbo biónico, gente se comportó como tenían una mano natural. Normalmente, estos comportamientos del cerebro son muy diferentes entre la gente con y sin la odontología superior del limbo.” El Dr. Marasco también tiene una cita en al centro de la epilepsia de Charles Shor de la clínica de Cleveland y al centro de tecnología avance de la plataforma del centro médico de Cleveland VA.

Los investigadores probaron su nuevo limbo biónico en dos participantes del estudio con las amputaciones superiores del limbo que habían experimentado previamente sensorial apuntada y el reinnervation del motor - los procedimientos que establecen un interfaz de la de los nervios-máquina reorientando los nervios amputados a la piel y a los músculos restantes. Debido al estudio tamaño pequeño, la investigación adicional será importante.

En el reinnervation sensorial apuntado, el tacto de la piel con los pequeños robots activa los receptores sensoriales que permiten a pacientes percibir la sensación del tacto. En el reinnervation apuntado del motor, cuando los pacientes piensan en la mudanza de sus limbos, los músculos reinnervated comunican con una prótesis automatizada para moverse de la misma manera. Además, los robots pequeños, potentes vibran los receptores sensoriales cinestéticos en esos mismos músculos que ayuda a portadores de la prótesis a aserrar al hilo que su mano y arma se están moviendo.

Mientras que desgastaban el prostético avanzado, los participantes realizaron las tareas reflexivas de los comportamientos básicos, diarios que requieren funciones de la mano y de la arma. Con sus herramientas avanzadas desarrolladas recientemente de la evaluación, los investigadores fijados cómo el funcionamiento con el limbo biónico comparó al de gente no-lisiada y de gente con las amputaciones que tienen dispositivos prostéticos tradicionales. También compararon cómo gente con el prostético avanzado ido cuando las tres modalidades sensoriales y del motor fueron habilitadas juntas comparado con individualmente.

Según el Dr. Marasco, porque la gente con odontología tradicional no puede aserrar al hilo con sus limbos, ella se comporta diferentemente que gente sin una amputación mientras que termina encarga durante la vida diaria. Por ejemplo, los portadores tradicionales de la prótesis deben mirar constante su prostético mientras que lo usan y tienen problema que aprenden corregir para los errores cuando aplican demasiado o poca fuerza con su mano.

Con la nueva arma artificial y las herramientas avanzadas de la evaluación, los investigadores podrían ver que el cerebro y las estrategias del comportamiento de los participantes del estudio cambiaron para igualar los de una persona sin una amputación. Necesitaron no más mirar su prótesis, podrían encontrar cosas sin observar, y podrían más efectivo correcto para sus errores.

“Durante la última década o dos, adelantos en odontología han ayudado a portadores a lograr mejores funciones y manejar el diario que vive en sus el propio,” dijo al Dr. Marasco. “Por primera vez, la gente con amputaciones superiores del limbo puede ahora “piensa otra vez” como una persona sana, que se pone de pie para ofrecer a portadores de la prótesis nuevos niveles de reintegración inconsútil nuevamente dentro de vida de cada día.”

Más allá de este estudio, las nuevas mediciones del resultado se relacionaron con el comportamiento y las funciones del cerebro que las personas internacionales desarrolladas para evaluar el sistema biónico pueden ser aplicadas a cualquier limbo superior prostético o al déficit que impliquen la sensación y el movimiento.

El estudio fue financiado en la parte por el Defense Advanced Research Projects Agency, una arma de la investigación y desarrollo del Departamento de Defensa. En 2018, el Dr. Marasco publicó un papel seminal en remedio de translación de la ciencia en un nuevo método de restablecer la sensación natural del movimiento en pacientes con las armas prostéticas.

Source:
Journal reference:

Marasco, P.D., et al. (2021) Neurorobotic fusion of prosthetic touch, kinesthesia, and movement in bionic upper limbs promotes intrinsic brain behaviors. Science Robotics. doi.org/10.1126/scirobotics.abf3368.