Inovações

IA da Intel e Brown University trabalharão em uma tecnologia para tratar lesões na coluna

Quando alguém sofre uma lesão medular grave, os sinais elétricos do cérebro podem ser cortados dos músculos, levando à paralisia. É um problema devastador, especialmente porque o corpo humano não pode regenerar as fibras nervosas cortadas. Mas, com a ajuda das tecnologias corretas da IA, os profissionais médicos podem eventualmente ajudar as vítimas de lesões na coluna vertebral a recuperar o controle e a sensação muscular.

Com uma nova doação de US $ 6,3 milhões da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Defesa dos EUA (DARPA), uma equipe de pesquisadores da Brown University está liderando um esforço de dois anos para desenvolver essa tecnologia.

“Sabemos que os circuitos em torno de uma lesão medular permanecem ativos e funcionais”, disse David Borton, professor assistente da Brown’s School of Engineering e pesquisador do Carney Institute for Brain Science da Universidade.

Borton está liderando o esforço para desenvolver e testar uma “interface espinhal inteligente” que poderia ajudar especificamente a restaurar o movimento dos membros e o controle da bexiga de pessoas que sofreram lesões na medula espinhal. O controle da bexiga é a principal preocupação relatada por pessoas com lesões na medula espinhal.

“Este estudo exploratório tem como objetivo construir o conjunto de ferramentas – a combinação de hardware, software e entendimento funcional da medula espinhal – para tornar possível esse sistema”, disse ele.

O estudo de dois anos reunirá os pesquisadores médicos de Brown, especialistas em inteligência artificial da Intel, médicos do Hospital Rhode Island e parceiros da Micro-Leads Medical, uma empresa que desenvolveu tecnologia de estimulação medular de alta resolução.

A Intel fornecerá o hardware, software e suporte de pesquisa necessários para o desenvolvimento de ferramentas de IA e aprendizado de máquina que possam decodificar sinais da coluna vertebral gravados da coluna vertebral. À medida que os sinais viajam pela medula espinhal acima do local da lesão, eles podem ser usados ​​para estimular a estimulação elétrica abaixo da lesão.

Sinais vindos da medula espinhal por baixo do local da lesão podem ser usados ​​para estimular a estimulação acima dela. Os pesquisadores gravam sinais motores e sensoriais da medula espinhal e usam redes neurais artificiais para aprender a comunicar os comandos motores corretos.

Para coletar esses dados, os cirurgiões do Hospital Rhode Island implantarão conjuntos de eletrodos em voluntários com lesões na medula espinhal. O dispositivo implantado registrará e estimulará a coluna vertebral à medida que os pacientes participam da fisioterapia padrão.

Por fim, os pesquisadores como demonstrar seu dispositivo podem ter como alvo os circuitos neurais que influenciam o movimento dos membros e o controle da bexiga.

O dispositivo usado nesta fase do projeto dependerá de um sistema de computador externo para decodificar os sinais da coluna vertebral. O objetivo é, eventualmente, desenvolver um dispositivo totalmente implantável para uso a longo prazo, que permita que os nervos cortados se comuniquem em tempo real.

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