Pesquisadores descobriram a causa e o possível tratamento para a dor fantasma

Os pesquisadores identificaram a causa da dor crônica e atualmente incurável em pacientes após a amputação de um membro e graves danos nos nervos. Um possível tratamento para esse problema é usar os recursos da inteligência artificial.

De acordo com a teoria popular, mas bastante controversa, a dor fantasma após a perda de membros é o resultado de uma reorganização inadequada das estruturas periférica e central do sistema nervoso, que juntas formam o sistema sensorial. Esse sistema no corpo humano é responsável pela percepção de vários sinais. Consiste em receptores, vias nervosas e a parte do cérebro responsável pela percepção. Todos conhecemos os sistemas de sensores mais famosos. Isso inclui toque, olfato, visão, audição e paladar, e o aparelho vestibular. Quando uma incompatibilidade se forma entre o movimento e a percepção desse movimento, ocorre uma dor fantasma. Simplificando, o cérebro "envia" um sinal ao membro amputado e não recebe retornos, reações musculares.

Os tratamentos de reabilitação, como estimulação tátil, próteses mioelétricas , reimplante de membros e terapia com espelho, reduzem a dor. No entanto, evidências recentes levaram os pesquisadores a questionar o controverso modelo sensório-motor da perestroika, especialmente em termos de noções motoras de dor fantasma.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Osaka (Japão), juntamente com cientistas de Cambridge, usou uma interface de neurocomputador para preparar um grupo de 10 pessoas para controlar um braço robótico.

A interface padrão de neurocomputador geralmente usa o chamado método de " feedback biológico "" Com isso, o cérebro e o computador podem interagir na direção oposta. Os cientistas usaram a interface para decifrar a atividade neural das ações intelectuais necessárias para o paciente mover o "fantasma" do braço. Em seguida, eles transformaram o movimento fantasma descriptografado do braço e enviaram um sinal para o "interior" da prótese neuro usando métodos de inteligência artificial.

Na imagem abaixo, você pode ver um diagrama descrevendo o processo de aprendizado. Os pacientes tiveram que controlar o braço protético movendo o "fantasma" do braço em cada experimento. Depois disso, os pesquisadores avaliaram seu nível de dor. Em seguida, os pacientes foram treinados por 10 minutos com uma interface de neurocomputador.



“Embora a mão tenha sumido, as pessoas com dor fantasma ainda sentem que há uma mão. Basicamente, isso se manifesta em uma sensação dolorosa, como queimação ou hipersensibilidade. Analgésicos convencionais são ineficazes nessa situação, disse o co-autor do estudo Ben Seymour, neurocientista do Departamento de Engenharia da Universidade de Cambridge. "Queríamos criar um tratamento baseado em tecnologia, em oposição à terapia medicamentosa".

Os cientistas descobriram que pacientes com dor crônica associada à amputação ou dano ao nervo "cruzam os fios" na parte do cérebro responsável pela sensação e movimento. Ao corrigir essa violação, a dor pode ser curada. Os resultados do estudo podem ser usados ​​para tratar outras dores crônicas. Por exemplo, dor devido a artrite.

A parte do cérebro responsável pela atividade motora funciona bem, mas não recebe feedback sensorial. Quando um paciente do grupo tentou controlar a prótese, conectando o movimento de uma mão ausente com a parte "danificada" do cérebro, isso apenas aumentou a dor. Depois, os pesquisadores mudaram de tática e decidiram treinar a parte "errada". O cérebro de um paciente que não tem mão esquerda foi ensinado a mover a prótese decodificando os movimentos associados à mão direita. Para pacientes com amputação da mão direita, o mecanismo inverso funciona. Quando os sujeitos foram treinados em uma técnica "ilógica", descobriram que suas dores haviam diminuído significativamente. Quando os pacientes aprenderam a controlar o braço dessa maneira, eles aproveitaram a plasticidade do sistema sensorial - a capacidade do cérebro de se reestruturar e aprender coisas novas.

Embora os resultados sejam promissores, Seymour alerta que o efeito é temporário. Para estudá-lo bem e levá-lo a um equipamento ideal e caro, é necessário. No entanto, o cientista acredita que o tratamento baseado em sua técnica estará disponível dentro de 5 a 10 anos. Idealmente, eles desejam criar equipamentos que os pacientes possam usar em casa ou combinar com a fisioterapia. Os cientistas têm certeza de que a combinação de métodos de inteligência artificial com novas tecnologias é uma área promissora para o tratamento da dor, além de uma importante área de pesquisa para uma maior cooperação entre o Japão e o Reino Unido.

Aproximadamente 5.000 amputações de membros são realizadas anualmente somente no Reino Unido. Na maioria das vezes, a necessidade de tal operação ocorre em pacientes com diabetes do primeiro ou do segundo tipo. Na maioria dos casos, as pessoas que decidiram amputar ou sofreram graves danos nos nervos, resultando em perda de sensação na mão, continuam a sentir a existência do lado afetado, como se estivesse no lugar - de 50 a 80% desses pacientes sofrem de dor fantasma crônica.

Source: https://habr.com/ru/post/pt398755/