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Descubren la forma de restaurar la sensación de movimiento en pacientes amputados

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Un equipo de investigadores dirigido por la Clínica Cleveland (EE.UU.) ha publicado los primeros hallazgos sobre un nuevo método capaz de restaurar la sensación de movimiento natural en pacientes con brazos protésicos. Dirigidos por Paul Marasco, los investigadores han diseñado con éxito una sensación de movimiento complejo de la mano en pacientes con amputaciones de miembros superiores. Este avance, que se publica en «Science Translational Medicine», puede mejorar la capacidad de controlar sus prótesis, gestionar de forma independiente sus actividades de diarias y mejorar la calidad de vida.

«Al restaurar la sensación intuitiva del movimiento de las extremidades, la sensación de abrir y cerrar la mano, podemos difuminar las líneas entre lo que los cerebros de los pacientes perciben como ‘yo’ frente a ‘máquina», señala Marasco. «Estos hallazgos tienen implicaciones importantes para mejorar las interacciones humano-máquina y nos acercan más que nunca al objetivo de proporcionar a las personas con amputaciones una restauración completa de la función natural del brazo».

Al sentir sus manos perdidas mientras controlan sus prótesis biónicas, los pacientes podrían construir patrones de agarre complejos para realizar tareas específicas tan bien o mejor que las personas sanas

El equipo usó pequeños interfaces para hacer vibrar músculos específicos con el objetivo de ‘activar’ la sensación de movimiento de los pacientes; de esta forma hacíamos que los pacientes sintieran que sus dedos y manos se estaban moviendo y que eran una parte integrada de su propio cuerpo. Al sentir sus manos perdidas mientras controlan sus prótesis biónicas, los pacientes podrían construir patrones de agarre complejos para realizar tareas específicas tan bien o mejor que las personas sanas.

Por otro lado, para mejorar la relación entre la mente y la prótesis, investigaron si podían usar una ilusión de movimiento para ayudar a los pacientes a controlar mejor sus manos biónicas. Así, estudiaron a seis pacientes que previamente habían sido sometidos a reinervación nerviosa dirigida, un procedimiento que establece una interfaz neuronal-máquina al redirigir los nervios amputados a los músculos remanentes. Cuando hacían vibrar los músculos reinervados de los pacientes para proporcionar un movimiento ilusorio, éstos no solo sentían que se movían sus extremidades ausentes, sino que podían usar estas sensaciones para manipular intencionalmente sus prótesis y guiarlas de forma precisa.

Ajustes del movimiento
Este es un hecho muy relevante ya que cuando una persona sana se mueve, el cerebro constantemente recibe comentarios sobre el progreso del movimiento. Este sentido inconsciente evita errores en el movimiento, como el exceso de alcance, y permite que el cuerpo haga los ajustes necesarios. Sin embargo, las personas con amputación pierden esta retroalimentación esencial y, como resultado, no pueden controlar sus prótesis sin tener que vigilarlas cuidadosamente en todo momento.

El nuevo estudio muestra que la sensación de movimiento de las extremidades ausentes, causado por la vibración muscular estratégica, proporcionó a los pacientes una mejor conciencia espacial y un mejor control del motor fino sin tener que controlar visualmente las prótesis. Además, la sensación de movimiento hizo que los brazos biónicos se sintieran más como “yo”.

Clínica Cleveland
«Cuando haces un movimiento y luego sientes que ocurre, intrínsecamente sabes que eres el autor de ese movimiento y que tienes una sensación de control o ‘agencia’ sobre tus acciones –afirma Marasco-. Las personas que han tenido una amputación pierden esa sensación de control, lo que les deja frustrados y desconectados de sus prótesis. Las ilusiones que generamos restauran la sensación de movimiento y restablecen su sentido de agencia sobre sus prótesis. Esto ayuda a las personas con amputación a sentir más en control».

El objetivo final es utilizar la sensación de movimiento para optimizar la relación entre los pacientes y su tecnología, para integrar mejor sus prótesis como parte natural de sí mismas

En el futuro, los investigadores están explorando formas de expandir estas técnicas a los pacientes que han perdido una pierna, así como a aquellos con condiciones que inhiben la sensación de movimiento, como el accidente cerebrovascular. También están trabajando para empaquetar el sistema en una prótesis para aplicaciones a más largo plazo que permita a los pacientes operar el sistema diariamente.

«El objetivo final es utilizar la sensación de movimiento para optimizar la relación entre los pacientes y su tecnología, para integrar mejor sus prótesis como parte natural de sí mismos», añade Marasco. Los resultados algún día allanarán el camino a la tecnología que une los sistemas cinéticos, de la piel y el motor, para proporcionar una sensación perceptual más natural del complejo movimiento de la mano artificial.