Sensación de tacto en el brazo de un hombre paralizado.

Por primera vez, los científicos del Instituto de Tecnología de California indujeron sensaciones de tacto y movimiento en el brazo de un hombre paralizado, estimulando una cierta región del cerebro con una pequeña serie de electrodos. El paciente tiene un alto nivel de lesión de la médula espinal y, además de no poder mover sus extremidades, no puede percibirlas. El descubrimiento de los científicos podría algún día permitir que las personas paralizadas que usan extremidades protésicas sientan la retroalimentación física de los sensores colocados en estos dispositivos.

La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de Richard Andersen y James G. Boswell.

La corteza somatosensorial es una tira de cerebro que gobierna las sensaciones corporales, tanto las sensaciones propioceptivas (sensaciones de movimiento o la posición del cuerpo en el espacio) como las sensaciones de la piel (de presión, vibración, tacto y similares). Antes del nuevo trabajo, los implantes neurales dirigidos a áreas cerebrales similares producían principalmente sensaciones como hormigueo o zumbido en la mano. El laboratorio de Andersen puede producir sensaciones mucho más naturales a través de la estimulación intracortical, similar a los sentimientos experimentados por el paciente antes de la lesión.

La paciente quedó paralizada de los hombros hacia abajo después de una lesión de la médula espinal. Dos pequeños electrodos fueron insertados quirúrgicamente en su corteza somatosensorial. Usando los electrodos, los investigadores estimularon las neuronas en la región con impulsos eléctricos muy pequeños. El participante informó que probó diferentes sensaciones naturales, como presionar, tocar, una sensación de movimiento hacia arriba y muchas otras sensaciones, que varían en tipo, intensidad y posición según la frecuencia, el ancho y la posición del dispositivo. la estimulación Es la primera vez que estas sensaciones naturales han sido inducidas por la estimulación neural intracortical.

Aunque los diferentes tipos de estimulación en realidad inducen sensaciones variables, los códigos neuronales que gobiernan las sensaciones físicas específicas aún no están claros. En el trabajo futuro, los investigadores esperan determinar las formas precisas de posicionar los electrodos y estimular las áreas del cerebro somatosensorial para inducir sentimientos específicos y crear una especie de diccionario de estímulos y sus correspondientes sensaciones.

El siguiente paso importante, según Andersen, es integrar la tecnología con las prótesis neuronales existentes. En 2015, el laboratorio de Andersen desarrolló interfaces cerebro-máquina (IMC) para conectar un brazo protésico robótico a electrodos implantados en la región del cerebro que gobierna las intenciones. De esta manera, un hombre paralizado pudo usar su brazo protésico para estirarse, tomar una taza y llevársela a la boca para tomar una bebida. La conexión del dispositivo con el córtex somatosensorial crearía un IMC bidireccional que permitiría a una persona paralizada sentir nuevamente sensaciones propioceptivas, mientras utiliza prótesis.

"Actualmente, la única retroalimentación disponible para las prótesis neuronales es visual, lo que significa que los participantes pueden observar el funcionamiento controlado por el cerebro de las extremidades robóticas para hacer correcciones", dice Andersen. "Sin embargo, una vez que se ha agarrado un objeto, es esencial tener también información somatosensorial para manipular hábilmente el objeto. Las sensaciones somatosensoriales inducidas por la estimulación tienen la ventaja potencial de producir una sensación de encarnación, por ejemplo, un participante puede sentir con el tiempo que la extremidad robótica es una parte de su cuerpo ".