La reinervación dirigida permite a los amputados controlar los dispositivos protésicos motorizados y recuperar la retroalimentación sensorial . El método fue desarrollado por el Dr. Todd Kuiken en la Universidad Northwestern y el Instituto de Rehabilitación de Chicago y el Dr. Gregory Dumanian en la División de Cirugía Plástica de la Universidad Northwestern. [1]
La reinervación dirigida tiene un componente eferente y aferente . La reinervación muscular dirigida es un método mediante el cual se desnerva un músculo de reserva (el músculo objetivo) de un paciente amputado (sus nervios originales se cortan y / o desactivan) y luego se reinerva con los nervios residuales de la extremidad amputada. [1] Las señales EMG resultantes del músculo objetivo ahora representan los comandos motores de la extremidad faltante y se utilizan para impulsar un dispositivo protésico motorizado. [1]
La reinervación sensorial dirigida es un método mediante el cual la piel cercana o sobre el músculo objetivo se desnerva y luego se reinerva con fibras aferentes de los nervios restantes de la mano. [2] Por lo tanto, cuando se toca este trozo de piel, la persona amputada tiene la sensación de que se está tocando el brazo o la mano que falta. [2]
Existen varios métodos que buscan lograr un control avanzado de las prótesis neurales motorizadas. Los implantes cerebrales crónicos registran señales neuronales de la corteza motora , mientras que métodos como EEG y fMRI obtienen comandos motores de forma no invasiva. [3] [4] Las señales grabadas se decodifican en señales eléctricas y se introducen en dispositivos de asistencia o prótesis motorizadas. [3] Las prótesis mioeléctricas tradicionales utilizan señales EMG de superficie de los restos de la extremidad amputada. [5]Por ejemplo, un paciente puede flexionar un músculo del hombro para generar señales EMG que pueden usarse para enviar un comando de "doblar el codo" a la prótesis. Sin embargo, existen deficiencias en todos estos métodos. Los implantes crónicos fallan durante un período de tiempo porque la señal neuronal se degrada debido a la respuesta inmune del tejido a los cuerpos extraños. [3] EEG y fMRI no obtienen señales tan fuertes como el implante de electrodo directo. [4] Las prótesis mioeléctricas tradicionales no pueden proporcionar múltiples señales de control simultáneamente, por lo que solo se puede realizar una acción a la vez. [5]También son antinaturales de usar porque los usuarios tienen que usar músculos (como el hombro) que normalmente no están involucrados con las funciones de la parte inferior del brazo para controlar las funciones de la parte inferior del brazo (como abrir y cerrar las manos). [5] La solución a estos problemas podría incluir un concepto completamente diferente de interfaz neuronal.
La reinervación dirigida no requiere implantes. Por lo tanto, no tiene el problema de la respuesta del tejido a cuerpo extraño como lo hace la tecnología de implantes cerebrales crónicos. El músculo objetivo actúa como un amplificador natural de las señales neuronales producidas por los nervios residuales transferidos. Esta es una ventaja sobre tecnologías como EEG y fMRI que utilizan señales más débiles. Con la reinervación dirigida, se pueden producir múltiples señales EMG pero independientes, por lo que se pueden controlar múltiples funciones de la extremidad artificial simultáneamente. [1] Por ejemplo, el paciente podría realizar acciones como lanzar una pelota con relativa gracia, mostrando un control simultáneo del codo y la mano. [6]El control también es intuitivo para el paciente porque las señales de EMG son generadas por los nervios de la extremidad residual transferidos, a diferencia de las prótesis mioeléctricas tradicionales donde las señales de EMG tienen que ser generadas por músculos que normalmente no participan en las funciones del brazo o la muñeca. [1] Además, se pueden utilizar prótesis mioeléctricas disponibles comercialmente, como muñecas motorizadas y codos. [1] No es necesario desarrollar prótesis específicas para la reinervación dirigida. Por medio de la transferencia de nervios, la reinervación dirigida también puede proporcionar retroalimentación sensorial, que no se ha logrado con ninguna otra forma de prótesis mencionada anteriormente. [1]