lunes, 25 de abril de 2011

NEUROINGENIERÍA Y

BIOMECÁNICA DISCIPLINAS

EMERGENTES PARA

ACOMETER LA DISFUNCION

EN LA MOVILIDAD

El movimiento humano está codificado por un conjunto de señales nerviosas desde las neuronas motoras de la médula espinal a un conjunto de músculos. Partiendo de esa visión, las aportaciones estratégicas de disciplinas emergentes como biomecánica, neuroingeniería, nanotecnologíavvy ciencias de la computación, están arrojando luz y nuevas perspectivas sobre el funcionamiento del sistema nervioso. De ello se habló en la mesa coordinada por el responsable del Unidad de Biomecánica y Ayudas Técnicas del HNP,Dr. Ángel Gil. La Neuroingeniería es una nueva disciplina que combina la ingeniería, incluyendo micro y nanotecnología, conocimiento de sistemas eléctricos y mecánicos, ciencias de la computación, neurociencia molecular y cognitiva, con dos objetivos principales: aumentar el conocimiento básico de cómo funciona el sistema nervioso y el desarrollo de sistemas capaces de restaurar las funciones en las personas afectadas por diferentes tipos de discapacidad neuronal.
Durante su ponencia en Toledo, el profesor de Biorobótica del Instituto de Automatización, Federal Suizo de Tecnología de Zurich, Silvestro Micera , se refirió a que en los últimos años se han producido varios avances de la mano de la neuroingeniería, en particular en el desarrollo de prótesis neuronales capaces de restaurar la función sensitivo y motora en las personas con discapacidad.

El Dr. Micena mostró los resultados obtenidos tras la implantación de electrodos de película fina intra-fascicular en los nervios mediano y cubital de un individuo que sufrió una amputación de mano y habló de la posibilidad de descifrar los comandos que intervienen en el control de una prótesis de la mano diestra tras una investigación que duró cuatro semanas.

Uno de los ambiciosos objetivos que se plantea la neuroingeniería es el conocimiento que permita el desarrollo de prótesis neuronales para restaurar la locomoción en la médula espinal. Para ello , el Dr.Micena está realizando experimentos en roedores en los que los resultados preliminares destinados a identificar la caracterización de la respuesta tras la estimulación epidural y del tratamiento de señales corticales .

Partiendo de la definición de movimiento como algo codificado por un conjunto de señales nerviosas de las neuronas motoras de la médula espinal a un conjunto de músculos, el responsable del Departamento de Ingeniería de Neurorrehabilitación, Centro Bernstein para la Neurociencia Computacional de la Universidad de Göttingen, Darío Farina, habló de los estudios que están realizando en su laboratorio in vivo sobre las neuronas motoras humanas y sobre su interconexión con sistemas de alta densidad de electrodos, implantados en los propios músculos o situados sobre la piel.

El Dr. Darío Farina mostró como las técnicas actuales permiten la decodificación completa de las señales los nervios a los músculos y la identificación de los cambios comunes y diferenciales en las subpoblaciones de neuronas motoras, a través de un estudio con implicaciones fundamentales en la interfaz hombre-máquina.

Por su parte el responsable de la Unidad de Biomecánica y Ayudas Técnicas del HNP Dr. Ángel Gil , aportó datos sobre el importante peso estadístico y funcional que supone el deterioro de la función del miembro superior, como una de las secuelas más comunes en las lesión medular de los pacientes, "las extremidades superiores se ven afectados en más de 50% de los casos y la fuerza de las extremidades superiores se ve afectada en cierta medida en las personas que han sufrido lesiones a nivel cervical por lo que es difícil para ellos llevar a cabo muchas actividades de la vida diaria esenciales para su autonomía como la propulsión en silla de ruedas manual, comer, beber, y la higiene personal"

Para el Dr. Gil los equipos cinemáticos y cinéticos están listos para registrar, recopilar y analizar datos de la extremidad inferior de la marcha, pero cuando se considera el movimiento del miembro superior puede ser necesario para definir y aplicar un modelo biomecánico del miembro superior que hacen más complejo el análisis. Por otro lado, análisis de la marcha es un movimiento cíclico claramente definidos y, sobre todo en el plano sagital, pero la extremidad superior puede realizar una gran variedad de movimientos no cíclicos difíciles de clasificar en todos los planos.

En contraste con las extremidades inferiores, las extremidades superiores tienen una amplia vista funcional debido a la movilidad de las articulaciones múltiples que puede ejecutar movimientos finos gracias al control neuromuscular complejo. Bajo los movimientos de las extremidades han sido ampliamente analizados en los estudios biomecánicos especialmente sobre análisis de la marcha que se han desarrollado durante las últimas décadas como una técnica importante para ayudar en la evaluación clínica de los pacientes con disfunción de la movilidad.

También intervino el profesor Dejan B. Popovic del departamento de Ciencias de la Salud y Tecnología de la Universidad de Aalborg en Dinamarca, quien se refirió a la necesidad de optimizar la aplicación de la estimulación eléctrica en el motor de una prótesis neural para el restablecimiento de la funcionalidad el movimiento en los seres humanos con parálisis.

En su exposición se refirió a que todavía hay pendientes ámbitos de investigación para que esta tecnología ser utilice regularmente, como medio de rehabilitación neurológica u ortesis. Entre esas cuestiones destacó el acceso selectivo a las vías neuronales en el sistema nervioso periférico y central, la activación fisiológica y la inhibición de las vías nerviosas, la integración y el control biológico, el diseño de sensores apropiados y mejorar la comunicación entre las decisiones que toma el usuario y la prótesis

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