La realidad virtual es prometedora para la detección temprana de problemas de equilibrio en pacientes con esclerosis múltiple
Fecha de publicación:COLINA DE LA CAPILLA – Las personas con esclerosis múltiple (EM) suelen tener un riesgo mucho mayor de caerse y lesionarse incluso cuando sienten que pueden caminar normalmente.
Ahora, un equipo dirigido por científicos de la Facultad de Medicina de la UNC ha demostrado lo que podría ser un método relativamente sencillo para la detección temprana de tales problemas.
Los investigadores, en un estudio publicado en Más uno, utilizó un sistema de realidad virtual (VR) para engañar a los sujetos haciéndoles creer que se estaban cayendo mientras caminaban en una cinta de correr. Los científicos encontraron diferencias claras en las reacciones entre personas con EM y personas de la misma edad sin EM. Estas diferencias no fueron evidentes entre los grupos cuando caminaron de forma normal sin la ilusión de "caída".
Los investigadores creen que una prueba basada en realidad virtual como esta, después de más estudios y desarrollo, podría hacerse portátil y usarse ampliamente en clínicas de neurología para alertar antes a los pacientes con EM sobre sus problemas de equilibrio, permitiéndoles adoptar medidas para reducir su riesgo de caídas.
"Nuestros resultados prometedores sugieren que se puede utilizar la realidad virtual para detectar problemas de equilibrio que normalmente pasan desapercibidos hasta que el individuo comienza a experimentar caídas reales en casa o en el trabajo", dijo el investigador principal del estudio Jason Franz, PhD, profesor asistente en el Departamento Conjunto de Estado de la UNC y Carolina del Norte. de Ingeniería Biomédica.
La EM es una enfermedad cerebral que afecta a unas 400.000 personas en los Estados Unidos y a más de 2 millones en todo el mundo. Se cree ampliamente que es causada por una actividad inadecuada de las células inmunes en el cerebro y presenta la pérdida de la capa aislante de proteína mielina alrededor de las fibras nerviosas, una pérdida que degrada la capacidad de las fibras para conducir señales nerviosas. Los signos y síntomas de la EM incluyen fatiga, entumecimiento y hormigueo, deterioro cognitivo, inestabilidad del estado de ánimo y problemas de equilibrio y marcha.
Este último puede manifestarse inesperadamente. Las personas que tienen EM y muestran poca o ninguna discapacidad pueden tener ya el doble de riesgo de sufrir caídas, en promedio, en comparación con las personas que no tienen EM. Los estudios también han encontrado que las personas que tienen un diagnóstico de EM se caen al menos una vez al año en promedio. Muchas de estas caídas ocurren durante actividades como caminar.
Franz y sus colegas intentaron desarrollar una prueba que revelara problemas de equilibrio y marcha incluso en personas con EM que tal vez no sean conscientes de estos problemas o no los muestren durante la marcha normal.
"Cuando caminamos, nuestro cerebro utiliza una variedad de canales de retroalimentación sensorial, incluidos sensores de fuerza en nuestros pies, para guiar nuestros movimientos y hacer correcciones de un paso al siguiente", dijo Franz. "Pero en las personas con EM, esos sensores de fuerza pueden volverse menos fiables, por lo que las personas necesitan confiar más en otros canales, especialmente la visión".
Franz y sus colegas emplearon un dispositivo de realidad virtual que permite la manipulación experimental de la percepción visual. Su dispositivo de laboratorio es como una pantalla de cine semicircular que los sujetos miran mientras caminan en una cinta rodante. La escena de realidad virtual mostraba un pasillo por el que el sujeto parecía estar caminando, a la misma velocidad que caminaba en la cinta. A veces, los bamboleos de lado a lado en la escena creaban en cada sujeto la ilusión de que se estaba volviendo inestable, lo que desencadenaba una reacción correctiva que podía medirse como un cambio en la forma de andar y en la colocación de los pies. La hipótesis de Franz era que los sujetos con EM y problemas de equilibrio se diferenciarían claramente de los sujetos normales en estas reacciones correctivas.
Los científicos evaluaron a 14 personas con EM y 14 participantes sin EM de la misma edad. Descubrieron que, de hecho, había una clara diferencia entre los grupos en sus reacciones, pero esto sólo se hizo evidente cuando utilizaron el desafío de equilibrio de realidad virtual.
"Durante una caminata normal sin realidad virtual, incluso con nuestro sofisticado equipo de laboratorio que incluye una batería de cámaras de captura de movimiento 3D, no pudimos distinguir de manera efectiva a las personas con EM de las personas sanas de la misma edad", dijo Franz. "Así que este enfoque de caminar perturbado podría tener muchas aplicaciones clínicas y traslacionales importantes".
Él y sus colegas ahora están adaptando su sistema para usarlo con auriculares VR de consumo como herramienta de diagnóstico de rutina para ser utilizada en clínicas de neurólogos para detectar alteraciones del equilibrio que de otro modo pasarían desapercibidas.
También esperan desarrollar el sistema de realidad virtual como una herramienta de fisioterapia para ayudar a los pacientes con EM a mejorar su equilibrio y así reducir el riesgo de caídas.
El trabajo fue una colaboración entre el Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica del Estado de UNC/NC, el Centro de Atención de Rehabilitación de la Facultad de Medicina de la UNC y la Universidad de Illinois.
La investigación fue financiada por una subvención de la Sociedad Nacional de EM.
Los coautores del estudio, además de Jason Franz, fueron Brian Selgrade, PhD, Diane Meyer de la UNC, y Jacob Sosnoff, PhD, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.