Newsletter DPT Nro. 50
ISSN 2618-236X
Julio 2020
Restauración del sentido del tacto
Mediante un algoritmo de interfaz cerebro-computadora
Usualmente no tomamos conciencia de la inmensa cantidad de sensaciones táctiles que percibimos en cada momento. Pero para quienes han sufrido lesiones de la médula espinal (LME), unas 300.000 personas sólo en EE.UU., la pérdida del sentido del tacto afecta enormemente su interacción con el medio. La evidencia reciente sugiere que una LME no bloquea por completo la transmisión ascendente de información sensorial. La existencia de fibras somatosensoriales preservadas permite aprovechar las posibilidades residuales para beneficio funcional de pacientes que padecen una LME grave.
Un equipo de investigadores del Battelle Memorial Institute (BMI) en Columbus, Ohio, halló una manera de amplificar pequeñas sensaciones imperceptibles en un paciente con LME al implantar un chip en su cerebro y transmitir señales neuronales a una computadora. Ese chip no solo restauró la detección de movimiento de las extremidades paralizadas, sino que también restauró el sentido del tacto. Ello permitiría a los pacientes con LME recuperar el control sobre sus extremidades paralizadas y realizar con mayor autonomía tareas cotidianas.
A través del estudio se descubrió que las señales neuronales basadas en el tacto todavía están presentes -a niveles “residuales”, sumamente bajos- en pacientes con LME. Para que el paciente pueda percibir esas señales táctiles “fantasmales”, se aumenta su potencia mediante un algoritmo y la computadora transmite los datos procesados al paciente a través de la estimulación de los electrodos del antebrazo (para el movimiento) y de vibraciones en un brazalete háptico (para una sensación de tacto).
Lo que distingue a este proyecto de otras líneas de trabajo es que su enfoque de interfaz cerebro-computadora restaura el control del movimiento y el tacto, estimulando directamente el cerebro del paciente para usar su propia extremidad (una mano); no ya una extremidad robótica. Al decodificar las señales neuronales del cerebro del participante, mediante algoritmos inteligentes que descomponen el flujo de datos y lo transforman en información de movimiento y sensorial, puede generarse movimiento y percepción sensorial en la extremidad paralizada.
Los hallazgos de este estudio son útiles en clínica tanto para la LME sensorial completa como incompleta. Los investigadores procuran ahora lograr que el sistema sea portátil, de modo que incluso se pueda montarse en silla de ruedas, así como ejecutar experimentos en el hogar (más que en el laboratorio) superando las interferencias que ello implica.
Fuente primaria: “Restoring the Sense of Touch Using a Sensorimotor Demultiplexing Neural Interface”. Patrick D. Ganzer, Samuel C. Colachis 4th, Michael A. Schwemmer, David A. Friedenberg, Collin F. Dunlap, Carly E. Swiftney, Adam F. Jacobowitz, Doug J. Weber, Marcia A. Bockbrader, and Gaurav Sharma. Cell 181, 1–11. May 14, 2020. DOI: 10.1016/j.cell.2020.03.054
Fuente secundaria: “Feel the heat: brain-decoding computer can restore this important human sense: For spinal cord patients, this innovation could be huge”.By Sarah Wells. Inverse. 4.23.2020