Un exoesquelet controlat mitjançant impulsos cerebrals permet caminar a una persona tetraplègica

Investigadors francesos han preparat un prototip d’exoesquelet que, connectat al cervell mitjançant impulsos, ha permès caminar i moure les extremitats superiors a un pacient amb tetraplegia.

Aproximadament el 20% de les lesions traumàtiques que es produeixen en la medul·la espinal donen com a resultat la tetraplegia. La revistaThe Lancet Neurology ha publicat recentment un avanç dut a terme per investigadors francesos, en el qual es presenta el prototip d’exoesquelet fruit de deu anys de recerca.

Per a dur a terme l’assaig clínic es van buscar pacients en el centre de recerca Clinatec, associat amb el Hospital Universitario de Grenoble, a França. Finalment l’assaig es va realitzar amb el jove Thibault, de 28 anys, que patia tetraplegia des de fa 4 anys, després d’una lesió en les vèrtebres L4 i L5 de la medul·la espinal. Se li van implantar dos gravadors epidurals sense fils bilaterals, cadascun amb 64 elèctrodes, en les zones sensorials de les extremitats superiors del cervell. Els senyals electrocorticografies epidurals (Ecog) van ser processades en línia per un algorisme de descodificació adaptatiu per a enviar comandes a receptors (avatar virtual o exoesquelet). Durant els 24 mesos de l’estudi, el jove tetraplègic va fer diverses tasques mentals i es va entrenar a la seva casa durant mesos amb un simulador. Gràcies a l’implant, va aconseguir que un avatar realitzés moviments en la pantalla del seu televisor.

“Vaig tenir que reaprender a poc a poc. La plasticitat cerebral fa que trobem les ordres que cal enviar per a cada moviment, de forma molt més flexible, molt més natural”, explica Thibault, prostrat en llit des del seu accident.

 

Aquesta imatge mostra a un científic francès sostenint l’implant que utilitza el jove tetraplègic. Foto: HO/*CLINATEC ENDOWMENT FUND / AFP

 

Entre el 12 de juny de 2017 i el 21 de juliol de 2019, Thibault va controlar mitjançant el cortexun programa que simulava caminar i va fer moviments bimanuals i multiarticulares, d’extremitats superiors amb vuit graus de llibertat durant diverses tasques tàctils i rotacions de nina, tot això utilitzant un avatar virtual a casa (64% d’èxit) o un exoesquelet en el laboratori (70,9% d’èxit). El Ecog epidural és semi-invasiu, si ho comparem amb els microelectrodes i té una eficiència similar. Els investigadors expressen que “El nostre objectiu era provar la viabilitat d’una tècnica semi-invasiva que utilitza senyals cerebrals per a conduir un exoesquelet”.

Aquests resultats han mostrat la resposta a llarg termini (24 mesos) d’un exoesquelet neuroprotésico de quatre extremitats dirigit per un sistema complet d’interfície cervell-maquina mitjançant Ecog epidural en línia contínua per a descodificar l’activitat cerebral en un pacient tetraplègic.

El professor emèrit de la Universitat GrenobleAlps a França ha precisat que al novembre s’implantaran elèctrodes a un altre pacient tetraplègic i a altres dos més en els mesos següents. Amb el temps, els pacients podran prendre objectes amb la mà i millorar l’equilibri de l’exoesquelet, que és el punt feble de tots els robots d’aquest tipus, ja que segons explica l’investigador “Això necessita uns càlculs molt minuciosos i temps de reacció molt ràpids, en els quals estem treballant, utilitzant la intel·ligència artificial”.

En un primer moment, aquesta interfície podria permetre que, en uns anys, un pacient tetraplègic pugui dirigir la seva cadira de rodes o guiar un braç motoritzat, la qual cosa milloraria considerablement la seva autonomia.

 

Thibault ara aconsegueix dirigir els moviments d’un exoesquelet a través del pensament.
Foto: HO / CLINATEC ENDOWMENT FUND / AFP

 

El cas de Thibault és una “prova de concepte”: els investigadors van mostrar que era possible captar correctament aquesta activitat elèctrica cerebral de manera contínua i transmetre-la gairebé a temps real i sense cables cap a l’ordinador, que les descodifica.

Encara així, encara queda un llarg camí per recórrer abans que aquest exoesquelet pugui utilitzar-se en el dia a dia.

 

Font : The Lancet Neurology,

Articles relacionats: National Geographic

 

https://fundaciongaem.org/ca/noves-esperances-per-a-les-persones-amb-lesions-de-la-medul·la-espinal/