Control de movimientos mediante estimulación eléctrica

Un novedoso sistema diseñado para traducir las señales del cerebro en movimientos musculares complejos en tiempo real ha sido presentado en el congreso de la Sociedad de Neurociencia en Chicago. El sistema podría permitir que las personas con daños en la espina dorsal controlen sus propios miembros. Según Krishna Shenoy, neurocientífica de la Universidad de Stanford es un gran avance y supone la primera demostración de un sistema de estimulación eléctrica controlada corticalmente realizando una tarea que finalmente será de utilidad para un paciente humano.

Aunque los daños en la espina dorsal evitan que las señales eléctricas del cerebro lleguen a los músculos, las personas con parálisis por estos daños a menudo tienen intactos los nervios y músculos de sus miembros. Una técnica llamada estimulación eléctrica funcional (FES), en la que unos electrodos implantados aplican una corriente eléctrica para provocar contracciones musculares, ofrece un modo de volver a establecer esta conexión.

Los dispositivos capaces de restaurar la función manual y el control de la vejiga a algunos pacientes con parálisis ya han sido aprobados por la FDA (Food and Drug Administration) en EEUU. Los pacientes utilizan movimientos musculares residuales para controlar conscientemente estos sistemas; un sistema que funciona bien para algunas aplicaciones pero limita la complejidad del movimiento que se puede realizar. Por ejemplo, un dispositivo FES permite a las personas encoger un hombro para activar un movimiento más atrevido con la mano, pero no tienen el suficiente control como para asir objetos.

Por lo general, con el brazo paralizado, los animales tuvieron dificultades para completar la tarea, consiguiendo meter la bola en su destino únicamente el 10% d ellas veces, en comparación con el 100% que mostraron antes del bloqueo de los nervios. La activación del sistema FES aumentó la tasa de éxito en los animales paralizados hasta un 77%. Los investigadores mostraron también que podían lograr que el mono moviera la muñeca en distintas direcciones; ahora quieren ver si pueden repetir los resultados con los músculos que controlan el alcance.

Fuente: Technology Review

[Version English]

A new system designed to translate brain signals into complex muscle movements in real time has been presented at the congress of the Society for Neuroscience in Chicago. The system could enable people with spinal cord damage control their own members. According to Krishna Shenoy, a neuroscientist at Stanford University is a breakthrough and is the first demonstration of an electrical stimulation cortically controlled by a task that will ultimately be useful to a human patient.

Although the damage in the spine prevent electrical signals from the brain reaching the muscles, people with paralysis due to this damage often have intact nerves and muscles of its members. A technique called functional electrical stimulation (FES), which implanted electrodes apply an electrical current to cause muscle contractions, offers a way to re-establish this connection.

The devices can restore hand function and bladder control in some patients with paralysis have been approved by the FDA (Food and Drug Administration) in USA. Patients used to control muscle movements consciously waste these systems, a system that works well for some applications but limits the complexity of motion that can be performed. For example, an FES device allows people to shrug a shoulder to activate a more daring movement with his hand, but do not have enough control to grasp objects.

In general, arm paralyzed, the animals had difficulty completing the task, getting hit the ball in their destination only 10% d them time, compared with 100% showing before the nerve block. The FES system activation increased the success rate in paralyzed animals by 77%. The researchers also showed they could get the monkey moved his wrist in different directions, now want to see if they can replicate the results with the muscles that control the scope.

Source: Technology Review