Enfoque innovador de la Universidad Johns Hopkins para mejorar las habilidades quirúrgicas: un estudio sobre corrientes eléctricas y transferencia de habilidades

por Klaus Müller
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Brain Stimulation Surgery Training

Investigadores de la Universidad Johns Hopkins han descubierto que aplicar una estimulación eléctrica suave al cerebelo mejora significativamente la capacidad de aplicar las habilidades aprendidas en la realidad virtual a escenarios de la vida real, particularmente en cirugía robótica. Esta técnica innovadora mostró mejoras notables en las habilidades manuales de los participantes que no tenían experiencia previa en cirugía o robótica. Este avance podría transformar las prácticas de capacitación en varios campos de alta tecnología, incluidos los sectores médico y de robótica. Fuente: SciTechPost.com

El estudio reveló que los individuos que se sometieron a una suave estimulación eléctrica en la región del cerebelo del cerebro eran más hábiles en transferir habilidades de un entorno de realidad virtual a tareas reales de cirugía robótica. Este método resultó eficaz para quienes no tenían experiencia previa en procedimientos quirúrgicos o robóticos.

Jeremy D. Brown, robótico de la Universidad Johns Hopkins y autor principal del estudio, destacó los desafíos que supone trasladar la formación en realidad virtual a aplicaciones del mundo real. Esta investigación, señala, proporciona información vital sobre cómo la estimulación cerebral, específicamente del cerebelo, puede mejorar la adquisición y aplicación de habilidades en los quirófanos, que dependen cada vez más de la simulación digital para el entrenamiento.

Brown, titular de la Cátedra Asociada John C. Malone de Ingeniería Mecánica, enfatizó la dificultad de lograr mediciones estadísticas precisas. Sin embargo, el estudio concluyó que los participantes que recibieron estimulación cerebelosa eran más competentes en aplicar las habilidades aprendidas en entornos virtuales a escenarios reales.

Los hallazgos fueron publicados en Nature Scientific Reports el 20 de diciembre.

En el estudio, los participantes realizaron una tarea que implicaba introducir una aguja quirúrgica a través de tres pequeñas aberturas, inicialmente en una simulación virtual y posteriormente en un entorno de la vida real utilizando el kit de investigación da Vinci, un robot de código abierto. Las tareas imitaban acciones necesarias para cirugías que involucran órganos abdominales.

Los participantes se sometieron a estimulación cerebral no invasiva a través de electrodos colocados en el cuero cabelludo, dirigidos al cerebelo. Mientras que la mitad del grupo recibió estimulación continua durante toda la prueba, la otra mitad sólo recibió una breve estimulación inicial.

Aquellos que experimentaron estimulación eléctrica continua demostraron una mejora significativa en la destreza manual, a pesar de carecer de experiencia previa en cirugía o robótica.

Guido Caccianiga, ex roboticista de Johns Hopkins que ahora trabaja en el Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes y diseñador principal de los experimentos, señaló que aquellos sin estimulación enfrentaban mayores desafíos al aplicar habilidades de escenarios virtuales a reales, especialmente en tareas complejas que requieren movimientos rápidos.

La investigación amplía el conocimiento existente sobre la estimulación cerebral no invasiva, que normalmente se utiliza en el aprendizaje motor para la terapia de rehabilitación. Según la coautora Gabriela Cantarero, ex profesora asistente en Johns Hopkins, este estudio explora el potencial de la estimulación cerebral para ayudar a los cirujanos y otras personas a adquirir habilidades del mundo real.

Durante el estudio, los participantes realizaron simulaciones de realidad virtual de ejercicios de colocación de agujas mientras se sometían a estimulación cerebral, como se demuestra en una imagen acreditada a Guido Caccianiga de la Universidad Johns Hopkins.

Los sistemas de cirugía robótica, que mejoran las habilidades humanas y permiten una mayor precisión y control, se beneficiarán de este tipo de estimulación cerebral en el entrenamiento. La técnica también tiene implicaciones para el aprendizaje de habilidades en otras industrias que dependen de la capacitación en realidad virtual.

Caccianiga especuló sobre las aplicaciones más amplias de este método, sugiriendo que podría acelerar el proceso de aprendizaje de diversas habilidades, ahorrando así tiempo y recursos en la formación de profesionales en cirugía, ingeniería y otros campos que utilizan frecuentemente estas tecnologías.

El estudio, titulado "La t-DCS cerebelosa anódica impacta el aprendizaje y la transferencia de habilidades en una tarea de entrenamiento en cirugía robótica", fue coautor del estudio con Ronan A. Mooney de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y Pablo A. Celnik del Shirley Ryan AbilityLab. , y publicado con el DOI: 10.1038/s41598-023-47404-1.

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre la formación en cirugía de estimulación cerebral

¿Qué revela el estudio de Johns Hopkins sobre la estimulación cerebral y el entrenamiento quirúrgico?

El estudio de la Universidad Johns Hopkins demuestra que la estimulación eléctrica leve del cerebelo mejora significativamente la capacidad de transferir habilidades aprendidas en la realidad virtual a tareas del mundo real en cirugía robótica. Este hallazgo indica un avance potencial en los métodos de formación médica y tecnológica.

¿Cómo mejora la estimulación cerebral las habilidades de la cirugía robótica?

La estimulación cerebral, particularmente del cerebelo, ayuda a las personas a aprender y aplicar habilidades de simulaciones de realidad virtual a escenarios de la vida real, como la cirugía robótica. Este método mostró una marcada mejora en la destreza y la aplicación de habilidades de los participantes, incluso sin capacitación previa en cirugía o robótica.

¿Qué métodos se utilizaron en el estudio de Johns Hopkins sobre estimulación cerebral?

Los participantes en el estudio se sometieron a estimulación cerebral no invasiva a través de electrodos colocados en el cuero cabelludo, dirigidos al cerebelo. Realizaron tareas en una simulación virtual y luego en un escenario real utilizando el kit de investigación da Vinci, una herramienta robótica, para imitar procedimientos quirúrgicos.

¿Cuáles son las implicaciones más amplias de este estudio para la formación en industrias de alta tecnología?

Los hallazgos sugieren que la estimulación cerebral no invasiva podría revolucionar los métodos de entrenamiento no sólo en medicina sino también en otras industrias de alta tecnología que dependen de la realidad virtual para la adquisición de habilidades. Esto podría conducir a programas de formación más eficientes y eficaces en diversos campos.

¿Quiénes fueron los principales investigadores involucrados en este estudio?

El estudio fue dirigido por Jeremy D. Brown, robótico de la Universidad Johns Hopkins, junto con Guido Caccianiga, ex robótico de Johns Hopkins ahora en el Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes, y los coautores Ronan A. Mooney de la Universidad Johns Hopkins. Facultad de Medicina y Pablo A. Celnik del Shirley Ryan AbilityLab.

Más sobre la formación en cirugía de estimulación cerebral

  • Universidad Johns Hopkins
  • Estimulación cerebral no invasiva
  • Kit de investigación da Vinci
  • Realidad virtual en medicina
  • Revista de informes científicos
  • Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes
  • Shirley Ryan Laboratorio de habilidades

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5 comentarios

David Lee diciembre 20, 2023 - 4:17 pm

Eh, nunca pensé que el cerebelo desempeñara un papel tan importante en la transferencia de habilidades, ¡debo amar la ciencia! Esto podría cambiar la forma en que formamos a los cirujanos.

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Mike Smith diciembre 20, 2023 - 9:18 pm

Esto es interesante pero soy un poco escéptico, ¿qué tan seguro es estimular el cerebro de esta manera? tengo que leer más sobre esto.

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Emily Wang diciembre 21, 2023 - 1:12 am

Leí sobre esto en SciTechPost, su cobertura fue bastante detallada. Es increíble ver hasta dónde ha llegado la tecnología, especialmente en medicina.

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Sara Johnson diciembre 21, 2023 - 2:06 am

increíble investigación! Es fascinante ver cómo se puede utilizar la realidad virtual de formas tan prácticas. El futuro de la medicina está aquí, muchachos.

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fulano de tal diciembre 21, 2023 - 2:41 am

¡Guau, esto es realmente genial! A Johns Hopkins siempre se le ocurren cosas tan innovadoras, nunca supo que se podía utilizar la estimulación cerebral para el entrenamiento quirúrgico.

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