18 de septiembre de 2017
Se describe una configuración basada en novela de realidad virtual que aprovecha el control voluntario de la mano para mejorar el rendimiento del motor-habilidad en otra parte (no entrenados). Esto se logra proporcionando retroalimentación sensorial basada en el movimiento en tiempo real como si la mano no entrenado se está moviendo. Este nuevo enfoque puede ser utilizado para mejorar la rehabilitación de pacientes con hemiparesia unilateral.
El objetivo general de este montaje de entrenamiento que utiliza realidad virtual es aumentar las mejoras en el rendimiento en una habilidad motora sencilla en una extremidad, en ausencia de su movimiento físico voluntario. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo del aprendizaje de habilidades motoras, como el papel de la percepción sensorial en la adquisición de habilidades. La principal ventaja de esta técnica es que permite un control total de la entrada visual y propioceptiva durante el entrenamiento.
Las implicaciones de esta técnica podrían extenderse hacia la terapia de la hemiparesia de extremidad superior, ya que el control de la mano sana se utiliza para entrenar la mano afectada. Quien demostrará el procedimiento será Shiri, una asistente de investigación de mi laboratorio. Comience acompañando al sujeto hasta la silla de prueba.
Y hágales sentarse con las manos hacia adelante y las palmas hacia abajo. Coloque el casco de realidad virtual o VR con la cámara 3D montada en la cabeza sobre el sujeto para proporcionar retroalimentación visual en línea del entorno real. Asegúrese de que el video de la cámara se presente en el casco de realidad virtual.
A continuación, coloque guantes compatibles con resonancia magnética y con sensores de movimiento en las manos del sujeto, que permiten la monitorización en línea de la flexión individual de los dedos en cada mano. Asegúrese de que el sujeto solo vea las manos virtuales cuando mire hacia abajo, en la ubicación donde estarían sus manos reales. Luego, coloque las manos del sujeto en un dispositivo especializado de control de movimiento y sujete individualmente los dedos derecho e izquierdo a los pistones.
Asegúrese de que los sujetos puedan mover los dedos de la mano derecha por separado. Finalmente, verifique que el movimiento voluntario de los dedos de la mano izquierda esté restringido pidiendo a los sujetos que muevan la mano izquierda mientras se encuentra dentro del dispositivo. Comience desabrochando las manos del sujeto del dispositivo de control de movimiento.
Luego, haga que los sujetos realicen repetidamente un movimiento de secuencia con cinco dedos de una sola mano, lo más precisa y rápidamente posible, con la mano no entrenada durante 30 segundos. A continuación, sujete las manos del sujeto al dispositivo de control de movimiento. Luego, indique al sujeto la próxima etapa de entrenamiento para que realice la secuencia de movimientos de los dedos con la mano activa a su propio ritmo.
Tras la evaluación, analice los datos en un software personalizado que registra la configuración de la mano proveniente de los guantes durante el experimento. Haga clic en Archivo de sesión izquierdo y seleccione los archivos creados en la carpeta de captura izquierda correspondiente al sujeto relevante. A continuación, haga clic en Archivo de sesión derecho y seleccione los archivos creados en la carpeta de captura derecha correspondiente al sujeto relevante.
A continuación, haga clic en Reproducir sesión para volver a reproducir y visualizar los movimientos virtuales de la mano durante cada etapa de evaluación, basándose en los datos registrados por los sensores del guante de seguimiento de movimiento. Finalmente, para cada paso de evaluación y cada sujeto por separado, cuente el número de secuencias completas y correctas de movimientos de los dedos realizadas con la mano no entrenada y luego calcule el índice de mejoras en el rendimiento. Las mejoras en el rendimiento de la mano izquierda tras el entrenamiento en la condición de educación cruzada o CE, y manipulación visual, fueron significativamente mayores en comparación con las mejoras obtenidas tras el entrenamiento mediante observación de la mano izquierda, o tras el entrenamiento de la mano derecha con retroalimentación visual congruente, que es la forma tradicional de CE. En otro grupo de sujetos sanos en el que se implementaron tres tipos de entrenamiento, los resultados indicaron que la adición de movimiento pasivo de los dedos de la mano izquierda a la manipulación visual produjo las mayores mejoras en el rendimiento de la mano izquierda, que fueron significativamente superiores a las mejoras de rendimiento tras la manipulación visual por sí sola.
Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en aproximadamente 20 minutos si se lleva a cabo correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante proporcionar descansos adecuados entre las sesiones de entrenamiento. Dado que los guantes y el equipo son compatibles con resonancia magnética, este procedimiento puede realizarse dentro de un escáner de MRI para responder preguntas adicionales sobre los mecanismos neurobiológicos subyacentes involucrados.
Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo del aprendizaje de habilidades motoras exploraran manipulaciones de la entrada sensorial, tanto visual como propioceptiva, durante el proceso de adquisición de habilidades. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo entrenar una extremidad en ausencia de su movimiento físico voluntario. No olvide que trabajar con un dispositivo de movimiento pasivo puede ser agotador, por lo tanto, se deben proporcionar pausas durante el entrenamiento.
Este artículo presenta un nuevo esquema de entrenamiento basado en realidad virtual (VR) diseñado para mejorar la adquisición de habilidades motoras en una extremidad sin movimiento físico voluntario. Al aprovechar el control voluntario de una mano y proporcionar retroalimentación sensorial manipulada a la otra, el método ofrece nuevas posibilidades para la rehabilitación motora, particularmente para personas con hemiparesia en la extremidad superior. El enfoque combina la manipulación visual en tiempo real con dispositivos de movimiento pasivo para maximizar las mejoras en el desempeño.
La investigación y el desarrollo en neurociencia traslacional y rehabilitación requieren cada vez más métodos que permitan la adquisición de habilidades motoras cuando el movimiento voluntario está afectado. Este protocolo basado en realidad virtual proporciona una plataforma controlada para manipular la retroalimentación sensorial, lo que favorece la reducción de riesgos mecanicistas y la confianza predictiva en las pruebas de hipótesis terapéuticas en fases iniciales. Este enfoque está posicionado para orientar las decisiones estratégicas en carteras de neurorehabilitación y en las líneas de intervención habilitadas por dispositivos.
Este protocolo de manipulación sensorial basado en RV se integra en la continuidad de descubrimiento a preclínico para el desarrollo de neurorehabilitación y terapias habilitadas por dispositivos.