Desenvolvimento de Estratégias Ótimas de Feedback Sensorial para Maximizar a Função Após Tetraplegia

O objetivo geral deste estudo é comparar as sensações percebidas através da microestimulação intracortical (ICMS) com as sensações percebidas através da estimulação do nervo periférico (PNS), e também com as sensações percebidas a partir de uma combinação de ICMS e PNS.

Estudo anterior

Os participantes deste estudo serão indivíduos com lesão da medula espinhal de alto nível que já estão inscritos no ensaio clínico "Reconectar a Mão e o Braço ao Cérebro (ReHAB)" (ID# NCT03898804). O ensaio clínico ReHAB envolve a receção de pequenas matrizes de elétrodos no cérebro e pequenos elétrodos em torno de alguns dos nervos do braço. O objetivo do ensaio clínico ReHAB é restaurar o movimento e a sensação do braço e da mão em indivíduos com paralisia devido a uma lesão da medula espinhal.

Objetivos deste ensaio clínico

O propósito do estudo proposto é investigar a perceção e o impacto funcional da neuroestimulação sensorial em participantes com tetraplegia. Os investigadores desenvolverão e implementarão novos paradigmas de ICMS aplicados ao córtex somatossensorial primário (S1) e PNS aplicados aos nervos do membro superior através de elétrodos de punho cronicamente implantados. Os investigadores também desenvolverão e avaliarão paradigmas de neuroestimulação híbrida envolvendo a aplicação pareada de ICMS e PNS. Para cada paradigma, os investigadores quantificarão a sensação percebida com métodos psicofísicos clássicos. Os investigadores também implementarão a abordagem em tarefas de ciclo fechado em realidade virtual controladas através de sinais corticais descodificados gravados a partir de matrizes de microelétrodos intracorticais. Finalmente, os investigadores avaliarão o impacto de cada paradigma de estimulação na função sensorial residual.

No Objetivo 1, os investigadores desenvolverão um novo paradigma de ICMS que tenta reproduzir tanto os padrões de ativação temporal como espacial que ocorrem no S1 durante o toque normal. Os investigadores compararão este novo paradigma com outros codificadores de ICMS existentes. Os investigadores avaliarão o impacto de cada codificador de ICMS na resposta perceptual, no desempenho da tarefa em realidade virtual (VR) e na função sensorial residual. No Objetivo 2, os investigadores desenvolverão novos paradigmas de PNS e avaliarão a eficácia do PNS para feedback sensorial em pessoas com tetraplegia pela primeira vez. Tal como no Objetivo 1, os investigadores desenvolverão e compararão vários codificadores de PNS, incluindo aqueles que reproduzem aspetos da resposta periférica ao toque normal e codificadores lineares tradicionais. Avaliaremos o impacto de cada codificador de PNS na resposta perceptual, no desempenho da tarefa em VR e na função sensorial residual. No Objetivo 3, desenvolveremos paradigmas de neuroestimulação híbrida que emparelham ICMS com PNS. Avaliaremos o impacto do codificador de estimulação e da amplitude de estimulação nas sensações percebidas geradas pela estimulação híbrida. Investigaremos então o impacto dos atrasos de temporização PNS-ICMS dentro do paradigma de neuroestimulação híbrida na resposta perceptual, no impacto funcional e no impacto na função sensorial residual.

Todos os participantes participarão em todos os objetivos e receberão todas as abordagens de estimulação e realizarão todas as tarefas e medidas. Todos os participantes servirão como seu próprio controlo para as análises estatísticas planeadas. O estudo gerará dezenas de milhares de pontos de dados de resposta perceptual, centenas de pontos de dados de tarefas funcionais e centenas de milhares de gravações intracorticais (para análises exploratórias).