Estimuladores espinales reutilizados para restaurar el tacto en una extremidad perdida
El objetivo de este estudio era demostrar que la estimulación espinal se puede usar para recrear sensaciones táctiles en la extremidad perdida. Los desafíos futuros incluyen el diseño de dispositivos totalmente implantables. Crédito: UPMC
Imagine atarse los zapatos o tomar un sorbo de café o romper un huevo pero sin sentir nada en la mano. Así es la vida incluso para los usuarios de los brazos protésicos más avanzados.
Aunque es posible simular el tacto estimulando los nervios que quedan en el muñón después de una amputación, esta cirugía es muy compleja e individualizada. Pero según un nuevo estudio de los Laboratorios de Ingeniería Neural de Rehabilitación de la Universidad de Pittsburgh, los estimuladores de la médula espinal comúnmente utilizados para aliviar el dolor crónico podrían proporcionar un método sencillo y universal para agregar retroalimentación sensorial a un brazo protésico.
Para esto estudio, publicado hoy en eLife, cuatro amputados recibieron estimuladores espinales que, cuando se encienden, crean la ilusión de sensaciones en el brazo perdido.
«Lo que es único acerca de este trabajo es que estamos usando dispositivos que ya se implantan en 50 000 personas al año para el dolor. Los médicos de todos los centros médicos importantes del país saben cómo realizar estos procedimientos quirúrgicos y obtenemos resultados similares a los de dispositivos y procedimientos altamente especializados», dijo el autor principal del estudio, Lee Fisher, Ph.D., asistente profesor de medicina física y rehabilitación, Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh.
Lee Fisher, Ph.D., toca los dedos de un brazo robótico, que transmite información sensorial como impulsos eléctricos de enviado a la médula espinal del participante del estudio Pat Bayne. Crédito: UPMC
Las cadenas de electrodos espinales implantados, que Fisher describe como del tamaño y la forma de «fideos de espagueti gordos», corren a lo largo de la médula espinal, donde se asientan ligeramente hacia un lado, encima de las mismas raíces nerviosas que normalmente transmiten sensaciones desde el brazo. Dado que es un implante de médula espinal, incluso una persona con una amputación a la altura del hombro puede usar este dispositivo.
El equipo de Fisher envió pulsos eléctricos a través de diferentes puntos en los electrodos implantados, uno a la vez, mientras que los participantes usaban un tableta para informar qué sentían y dónde.
Todos los participantes experimentaron sensaciones en algún lugar del brazo o la mano que les faltaba, e indicaron la extensión del área afectada dibujando en una forma humana en blanco. Tres participantes informaron sensaciones localizadas en un solo dedo o parte de la palma.
«Me sorprendió bastante lo pequeña que era el área de estas sensaciones que las personas informaban», dijo Fisher. «Eso es importante porque queremos generar sensaciones solo donde la prótesis hace contacto con los objetos».
Hace varios años, Bayne perdió el brazo a la altura del hombro, pero los estimuladores de la columna le permitieron sentir sensaciones en la extremidad que le faltaba. Crédito : UPMC
Cuando se les pidió que describieran no solo dónde sino cómo se sintieron con la estimulación, los cuatro participantes informaron sentir sensaciones naturales, como tacto y presión, aunque estas sensaciones a menudo se mezclaban con sensaciones decididamente artificiales, como hormigueo, zumbido o picazón. .
Aunque cierto grado de migración de los electrodos es inevitable en los primeros días después de que se implantan los cables, el equipo de Fisher descubrió que los electrodos y las sensaciones que generaban, en su mayoría, se mantuvieron durante el mes de duración de el experimento. Eso es importante para el objetivo final de crear un brazo protésico que proporcione información sensorial al usuario.
«La estabilidad de estos dispositivos es realmente crítica», dijo Fisher. «Si los electrodos se mueven, eso va a cambiar lo que siente una persona cuando la estimulamos».
Los próximos grandes desafíos son diseñar estimuladores espinales que puedan implantarse completamente en lugar de conectarse a un estimulador fuera del cuerpo y demostrar que la retroalimentación sensorial puede ayudar a mejorar el control de una mano protésica durante tareas funcionales como atarse los zapatos o sostener un huevo sin aplastarlo accidentalmente. Reducir el tamaño de los contactos, las partes del electrodo por donde sale corriente, es otra prioridad. Eso podría permitir a los usuarios experimentar sensaciones aún más localizadas.
«Nuestro objetivo aquí no era desarrollar el dispositivo final que alguien usaría permanentemente», dijo Fisher. «Principalmente queríamos demostrar la posibilidad de que algo como esto pudiera funcionar».
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Los científicos inducen sensaciones de tacto y movimiento en el brazo de un hombre paralizado Más información: Santosh Chandrasekaran et al, Restauración sensorial mediante estimulación epidural de la médula espinal lateral en la parte superior -amputados de extremidades, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.54349 Información del diario: eLife
Proporcionado por la Universidad de Pittsburgh Cita: estimuladores espinales reutilizados para restaurar el tacto en una extremidad perdida (21 de julio de 2020) ) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-spinal-repurposed-lost-limb.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.