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Lausana, Suiza - Noviembre de 2017

Enfoque neuroprotésico ayudaría a que el cerebro mapee de nuevo vías motoras

Investigadores utilizaron la resonancia magnética funcional para mostrar cómo el cerebro vuelve a mapear las vías después del procedimiento de reinervación.

El laboratorio Olaf Blanke de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en colaboración con el Hospital Universitario de Lausana y equipos de médicos e investigadores en Suiza, utilizaron la resonancia magnética funcional para mostrar cómo el cerebro vuelve a mapear las vías motoras y sensoriales después del procedimiento quirúrgico de reinervación motora y sensorial dirigida (TMSR, por su sigla en inglés).

La TMSR se usa para mejorar el control de las prótesis de miembros superiores. Los nervios residuales del miembro amputado se transfieren para reinervar y activar nuevos objetivos musculares. De esta forma un paciente equipado con una prótesis TMSR envía órdenes motrices a los músculos reinervados, donde las intenciones de su movimiento se decodifican y se envían a la extremidad protésica. Por otro lado, la estimulación directa de la piel sobre los músculos reinervados se envía de vuelta al cerebro, lo que induce la percepción táctil en la extremidad faltante.

Los científicos utilizaron la imagen de resonancia magnética funcional de Tesla 7 ultra alta para mostrar cómo la TMSR afecta las representaciones de las extremidades superiores en los cerebros de pacientes con amputaciones, en particular en la corteza motora primaria, la corteza somatosensorial y las regiones que procesan funciones cerebrales más complejas. Los hallazgos se publicaron en la revista de neurología Brain, señala la nota de Sciencedaily.

Durante la investigación, lograron identificar estos cambios en las cortezas de tres pacientes con amputaciones de miembros superiores que habían sido sometidos a TMSR y fueron usuarios competentes de extremidades protésicas. La técnica que mide la actividad cerebral mediante la detección de cambios en el flujo sanguíneo les proporcionó una visión sin precedentes, con una resolución espacial en la organización cortical del motor primario y la corteza somatosensorial de cada paciente.

El estudio mostró que los mapas de la corteza motora de la extremidad amputada fueron similares en términos de extensión, fuerza y topografía para las personas sin amputación de extremidades, pero fueron diferentes de los pacientes con amputaciones que no recibieron TMSR pero que utilizaron prótesis estándar. Esto muestra el impacto del procedimiento quirúrgico en el mapa motor del cerebro. El enfoque incluso fue capaz de identificar mapas de dedos fantasmas en la corteza somatosensorial de los pacientes con TMSR, que se activaron a través de las regiones de la piel reinervadas desde el tórax o la extremidad residual.

Además, al investigar las conexiones entre los mapas de las extremidades superiores en ambas cortezas, los investigadores encontraron conexiones normales en los pacientes con TMSR, que eran comparables con los controles sanos. Sin embargo, la preservación del mapeo original se redujo de nuevo en pacientes no sometidos a TMSR lo que demuestra que este procedimiento conserva fuertes conexiones funcionales entre la corteza sensorial primaria y la corteza motora.

El estudio también mostró que la TMSR aún necesita mejorar. Las conexiones entre la corteza sensorial primaria y la corteza motora con las regiones de la forma de mayor nivel en la corteza frontoparietal fueron tan débiles en los pacientes con TMSR como en los pacientes que no padecen TMSR y difiere con respecto a sujetos sanos. Esto sugiere que, a pesar de permitir un buen rendimiento motor, las extremidades artificiales TMSR todavía no se sienten como una real.

Los científicos concluyen que las futuras prótesis TMSR deberían implementar retroalimentación somatosensorial sistemática relacionada con los movimientos robóticos de la mano y permitir a los pacientes sentir las consecuencias sensoriales de los movimientos de su extremidad artificial.


Palabras relacionadas:
Conexiones cerebrales en personas amputadas, prótesis robóticas, reinervación motora sensorial y dirigida, resonancia magnética funcional.
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