Control de conjunto neuronal de dispositivos protésicos por un humano con tetraplejía

Área de la Ciencia:

• La neurociencia es la neurociencia.
• Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica.
• Tecnología de la rehabilitación Tecnología de la rehabilitación.

Sus antecedentes:

• Las prótesis neuromotrices (NMP) tienen como objetivo restaurar las funciones motoras perdidas debido a la parálisis mediante la utilización de señales cerebrales.
• La traducción de los NMP requiere demostrar señales corticales persistentes y decodificar la intención del movimiento incluso después de una ausencia prolongada de la entrada sensorial y el movimiento de las extremidades.

Objetivo del estudio:

• Evaluar la viabilidad de un NMP piloto en un participante humano con tetraplejía.
• Investigar si las señales de movimiento intencionadas persisten en la corteza motora tres años después de la lesión de la médula espinal.
• Evaluar la capacidad de las señales de control generadas por NMP para realizar tareas funcionales.

Principales métodos:

• Implantación de una matriz de 96 microelectrodos en la corteza motora primaria de un participante humano tetrapléjico (MN).
• Registro de la actividad del conjunto neuronal para identificar señales corticales relacionadas con el movimiento.
• Desarrollo de algoritmos de decodificación para traducir la actividad neuronal en señales de control para un "cursor neuronal" y efectores externos.

Principales resultados:

• El movimiento intencional de la mano moduló significativamente los patrones de picos corticales tres años después de la lesión de la médula espinal.
• El "cursor neural" permitió al participante abrir un correo electrónico simulado y operar dispositivos como un televisor.
• El participante controlaba con éxito una mano protética y un brazo robótico para acciones básicas utilizando control neuronal.

Conclusiones:

• La actividad del conjunto neuronal intracortical se puede decodificar de manera confiable para controlar dispositivos externos.
• Los NMP son prometedores como una neurotecnología para restaurar la independencia en individuos con parálisis.
• Estos hallazgos apoyan el potencial de los NMP para su aplicación clínica en la restauración de las funciones motoras perdidas.