Los tiempos de respuesta a la estimulaci\u00f3n directa de las neuronas en el cerebro fueron m\u00e1s lentos que los tiempos de respuesta al tacto natural. Cr\u00e9dito: Caldwell y Rao, CC BY-ND <\/p>\n
M\u00e1s de 5 millones de personas en los Estados Unidos se ven afectadas por la p\u00e9rdida de una extremidad o par\u00e1lisis. Los dispositivos tecnol\u00f3gicos que interact\u00faan directamente con el cerebro, conocidos como interfaces cerebro-computadora, ofrecen el potencial de decodificar los pensamientos de un individuo y traducirlos en acci\u00f3n usando un brazo rob\u00f3tico o un cursor en una pantalla. Estas neuropr\u00f3tesis pueden tomar el lugar de un brazo amputado o paralizado, por ejemplo, ayudando al usuario a realizar una acci\u00f3n. <\/p>\n
Hasta la fecha, gran parte de la investigaci\u00f3n en este campo se ha centrado en decodificar las se\u00f1ales cerebrales. \u00bfQu\u00e9 es lo que la persona quiere hacer?<\/p>\n
Pero hay otra parte igualmente importante de cualquier sistema prot\u00e9sico del mundo real. Tambi\u00e9n debe poder transmitir informaci\u00f3n en la otra direcci\u00f3n, de regreso al cerebro para proporcionar retroalimentaci\u00f3n del mundo externo. Piense en lo desafiante que ser\u00eda interactuar con el mundo sin el tacto. Tareas como encender una cerilla, recoger un huevo y agarrar una taza de caf\u00e9 se vuelven tremendamente dif\u00edciles.<\/p>\n
En el Centro de Neurotecnolog\u00eda de la Universidad de Washington, nuestro equipo est\u00e1 trabajando en la mejor manera de dise\u00f1ar la estimulaci\u00f3n del cerebro para restaurar las sensaciones t\u00e1ctiles que permiten a las personas realizar tareas \u00fatiles. Con este fin, estamos estudiando c\u00f3mo responden las personas a las sensaciones provocadas por la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica del cerebro. Nuestro objetivo es ayudar a dise\u00f1ar un sistema que alg\u00fan d\u00eda permita que alguien que ha perdido el sentido del tacto vuelva a sentir la mano de un ser querido.<\/p>\n
La velocidad del tacto natural frente a la estimulaci\u00f3n cerebral<\/p>\n
Colaboraci\u00f3n con los neurocirujanos Jeffrey Ojemann y Andrew Ko, contamos con pacientes voluntarios que generosamente nos permiten realizar investigaciones mientras reciben tratamiento para la epilepsia.<\/p>\n
Para ayudar a localizar el origen de las convulsiones de un paciente antes de extirpar el tejido cerebral para ayudar potencialmente a su epilepsia, Ojemann y Ko implantan temporalmente peque\u00f1os electrodos de metal encima y dentro del cerebro del paciente. Estos electrodos monitorean los ataques epil\u00e9pticos del cerebro para que los neurocirujanos sepan d\u00f3nde y d\u00f3nde no operar.<\/p>\n
Nuestros experimentos usan esos mismos electrodos de dos maneras. Podemos registrar la actividad el\u00e9ctrica de las neuronas del cerebro. Y tambi\u00e9n somos capaces de inyectar peque\u00f1as cantidades de corriente el\u00e9ctrica en partes espec\u00edficas del cerebro. Cuando enviamos una peque\u00f1a r\u00e1faga de electricidad a las \u00e1reas del cerebro que procesan el tacto, la persona experimenta sensaciones t\u00e1ctiles. En otras palabras, cuando activamos neuronas particulares con electricidad, el voluntario lo experimenta como si estuvi\u00e9ramos tocando una parte particular de su cuerpo.<\/p>\n
En un estudio, quer\u00edamos entender qu\u00e9 sensaci\u00f3n t\u00e1ctil percibir\u00eda un individuo \u00bfEstimulaci\u00f3n artificial m\u00e1s r\u00e1pida debido a la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica directa del cerebro a trav\u00e9s de un electrodo, o sensaci\u00f3n t\u00e1ctil natural debido a un toque real en la mano del paciente?<\/p>\n
Pedimos a nuestros sujetos que presionaran un bot\u00f3n lo m\u00e1s r\u00e1pido posible usando la mano opuesta a donde sintieron la sensaci\u00f3n. Se les vendaron los ojos para eliminar la posibilidad de comentarios visuales que pudieran confundir nuestros resultados.<\/p>\n
Lo que descubrimos fue sorprendente. Los individuos respondieron m\u00e1s lentamente a la estimulaci\u00f3n directa de la corteza somatosensorial primaria de su cerebro en comparaci\u00f3n con un toque natural en sus dedos. Aunque una se\u00f1al el\u00e9ctrica directamente desde el electrodo en el cerebro pas\u00f3 por alto todos los nervios perif\u00e9ricos entre la mano y la cabeza, la se\u00f1al que recorri\u00f3 el viaje m\u00e1s largo por los nervios sensoriales ascendentes se registr\u00f3 primero.<\/p>\n
Este resultado se mantuvo incluso cuando volvimos a evaluar a los sujetos despu\u00e9s de un breve descanso, lo que sugiere que no se puede explicar \u00fanicamente como una sensaci\u00f3n novedosa de que los sujetos necesitaban tiempo para aprender. <\/p>\n
Estudios anteriores en primates no humanos han encontrado retrasos similares en el tiempo de reacci\u00f3n en relaci\u00f3n con el tacto natural cuando los investigadores administran estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica en un solo lugar dentro de la corteza somatosensorial. Por otro lado, investigaciones m\u00e1s recientes que utilizaron electrodos m\u00faltiples para estimular la corteza somatosensorial en primates no humanos encontraron que dicha estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica podr\u00eda provocar tiempos de respuesta ligeramente m\u00e1s r\u00e1pidos que el tacto natural.<\/p>\n
Juntos, estos estudios demuestran las complejidades de estimular el cerebro para reemplazar la retroalimentaci\u00f3n t\u00e1ctil natural. Las tecnolog\u00edas futuras y las estrategias de ingenier\u00eda deber\u00e1n tener en cuenta la variabilidad en la sensaci\u00f3n t\u00e1ctil dependiendo de c\u00f3mo se dirija la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica en el cerebro.<\/p>\n
Ingenier\u00eda en torno a un retraso sensorial<\/p>\n
Al descubrir un retraso en c\u00f3mo las personas responden a la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica directa de sus cerebros, hemos revelado limitaciones potenciales en el rendimiento de las soluciones de ingenier\u00eda actuales. El retraso podr\u00eda limitar el funcionamiento de los futuros dispositivos neuroprot\u00e9sicos sensoriales que utilizan estos electrodos cl\u00ednicos.<\/p>\n
Es posible que los dise\u00f1adores deban tener en cuenta un retraso significativo en la sensaci\u00f3n artificial en relaci\u00f3n con el tacto natural. Por ejemplo, si un usuario no recibe comentarios de los sensores t\u00e1ctiles en una mano rob\u00f3tica con la suficiente rapidez y el sistema general no tiene en cuenta este retraso en la percepci\u00f3n, alguien que intente recoger un huevo con una mano rob\u00f3tica podr\u00eda aplicar demasiada presi\u00f3n. y aplastarlo.<\/p>\n
Para mejorar los tiempos de reacci\u00f3n y, en general, para mejorar la utilidad de la estimulaci\u00f3n cerebral directa, necesitaremos tener en cuenta la actividad cerebral en curso y adaptar los patrones de estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica para el cerebro de cada persona y la tarea. disponible.<\/p>\n
Para lograr este objetivo, recientemente hemos propuesto un nuevo tipo de interfaz cerebro-computadora llamada coprocesador cerebral, que utiliza inteligencia artificial para calcular los mejores patrones de estimulaci\u00f3n para una tarea dada el cerebro actual. actividad. Tal enfoque permite el uso de m\u00faltiples electrodos, posiblemente dirigidos a m\u00faltiples regiones, y se basa en la coadaptaci\u00f3n con el cerebro para aproximarse mejor a las sensaciones naturales. <\/p>\n
\u00bfPuede la estimulaci\u00f3n el\u00e9ctrica sustituir significativamente el tacto natural durante una tarea compleja en el mundo real? Creemos que s\u00ed. Requerir\u00e1 comprender las complejidades del procesamiento de la informaci\u00f3n en el cerebro e incorporar este conocimiento en futuros coprocesadores cerebrales y dispositivos neuroprot\u00e9sicos para restaurar el tacto. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
La estimulaci\u00f3n cerebral que evoca el sentido del tacto mejora el control del brazo rob\u00f3tico Proporcionado por The Conversation <\/p>\n
Este art\u00edculo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el art\u00edculo original. <\/p>\n
Cita<\/strong>: Restaurar el tacto a trav\u00e9s de electrodos implantados en el cerebro humano requerir\u00e1 ingenier\u00eda en torno a un retraso sensorial (2022, 31 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/ 2022-03-electrodos-implanted-human-brain-require.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los tiempos de respuesta a la estimulaci\u00f3n directa de las neuronas en el cerebro fueron m\u00e1s lentos que los tiempos de respuesta al tacto natural. Cr\u00e9dito: Caldwell y Rao, CC BY-ND M\u00e1s de 5 millones de personas en los Estados Unidos se ven afectadas por la p\u00e9rdida de una extremidad o par\u00e1lisis. Los dispositivos tecnol\u00f3gicos … Continuar leyendo \u00abRestaurar el tacto a trav\u00e9s de electrodos implantados en el cerebro humano requerir\u00e1 ingenier\u00eda en torno a un retraso sensorial\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-9421","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9421","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9421"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9421\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9421"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9421"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9421"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}