Abordagem inovadora da Universidade Johns Hopkins para aprimorar habilidades cirúrgicas: um estudo sobre correntes elétricas e transferência de habilidades

por Klaus Müller
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Brain Stimulation Surgery Training

Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins descobriram que a aplicação de estimulação elétrica suave ao cerebelo melhora significativamente a capacidade de aplicar as habilidades aprendidas na realidade virtual a cenários da vida real, particularmente em cirurgia robótica. Esta técnica inovadora mostrou melhorias notáveis nas habilidades manuais de participantes que não tinham experiência anterior em cirurgia ou robótica. Este avanço poderá transformar as práticas de formação em vários campos de alta tecnologia, incluindo os setores médico e robótico. Fonte: SciTechPost.com

O estudo revelou que os indivíduos que foram submetidos a estimulação elétrica suave na região do cerebelo do cérebro eram mais aptos a transferir habilidades de um ambiente de realidade virtual para tarefas reais de cirurgia robótica. Este método mostrou-se eficaz para aqueles sem experiência prévia em procedimentos cirúrgicos ou robóticos.

Jeremy D. Brown, roboticista da Universidade Johns Hopkins e principal autor do estudo, destacou os desafios na tradução do treinamento em realidade virtual para aplicações do mundo real. Esta pesquisa, observa ele, fornece informações vitais sobre como a estimulação cerebral, especificamente do cerebelo, pode melhorar a aquisição e aplicação de habilidades em salas de cirurgia, que dependem cada vez mais da simulação digital para treinamento.

Brown, titular do cargo de professor associado John C. Malone em Engenharia Mecânica, enfatizou a dificuldade em obter medições estatísticas precisas. No entanto, o estudo concluiu que os participantes que receberam estimulação cerebelar foram mais proficientes na aplicação das habilidades aprendidas em ambientes virtuais a cenários reais.

As descobertas foram publicadas na Nature Scientific Reports em 20 de dezembro.

No estudo, os participantes realizaram uma tarefa que envolvia passar uma agulha cirúrgica através de três pequenas aberturas, inicialmente numa simulação virtual e posteriormente num ambiente da vida real utilizando o Da Vinci Research Kit, um robô de código aberto. As tarefas imitavam ações necessárias para cirurgias envolvendo órgãos abdominais.

Os participantes foram submetidos a estimulação cerebral não invasiva por meio de eletrodos colocados no couro cabeludo, visando o cerebelo. Enquanto metade do grupo recebeu estimulação contínua durante todo o teste, a outra metade recebeu apenas uma breve estimulação inicial.

Aqueles que experimentaram estimulação elétrica contínua demonstraram melhora significativa na destreza manual, apesar de não terem experiência anterior em cirurgia ou robótica.

Guido Caccianiga, antigo roboticista da Johns Hopkins, agora no Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes e designer-chefe das experiências, observou que aqueles que não tinham estimulação enfrentavam maiores desafios na aplicação de competências de cenários virtuais a cenários reais, especialmente em tarefas complexas que exigem movimentos rápidos.

A pesquisa amplia o conhecimento existente sobre estimulação cerebral não invasiva, normalmente usada na aprendizagem motora para terapia de reabilitação. De acordo com a coautora Gabriela Cantarero, ex-professora assistente da Johns Hopkins, este estudo explora o potencial da estimulação cerebral para ajudar cirurgiões e outros na aquisição de habilidades do mundo real.

Durante o estudo, os participantes realizaram simulações de realidade virtual de exercícios de inserção de agulhas enquanto eram submetidos à estimulação cerebral, conforme demonstrado em uma imagem creditada a Guido Caccianiga, da Universidade Johns Hopkins.

Os sistemas de cirurgia robótica, que aprimoram as habilidades humanas e permitem maior precisão e controle, podem se beneficiar desse tipo de estimulação cerebral no treinamento. A técnica também tem implicações para o aprendizado de habilidades em outros setores que dependem do treinamento em realidade virtual.

Caccianiga especulou sobre as aplicações mais amplas desse método, sugerindo que ele poderia agilizar o processo de aprendizagem de diversas habilidades, economizando tempo e recursos na formação de profissionais em cirurgia, engenharia e outras áreas que utilizam frequentemente essas tecnologias.

O estudo, intitulado “T-DCS cerebelar anódica impacta o aprendizado e a transferência de habilidades em uma tarefa de treinamento em cirurgia robótica”, foi coautor de Ronan A. Mooney, da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, e Pablo A. Celnik, do Shirley Ryan AbilityLab. , e publicado com o DOI: 10.1038/s41598-023-47404-1.

Perguntas frequentes (FAQs) sobre o treinamento em cirurgia de estimulação cerebral

O que o estudo da Johns Hopkins revela sobre estimulação cerebral e treinamento cirúrgico?

O estudo da Universidade Johns Hopkins demonstra que a estimulação elétrica suave do cerebelo aumenta significativamente a capacidade de transferir habilidades aprendidas na realidade virtual para tarefas do mundo real em cirurgia robótica. Esta descoberta indica um avanço potencial nos métodos de treinamento médico e tecnológico.

Como a estimulação cerebral melhora as habilidades da cirurgia robótica?

A estimulação cerebral, especialmente do cerebelo, ajuda os indivíduos a aprender e aplicar habilidades desde simulações de realidade virtual a cenários da vida real, como a cirurgia robótica. Este método mostrou uma melhoria acentuada na destreza e na aplicação de habilidades dos participantes, mesmo sem treinamento prévio em cirurgia ou robótica.

Que métodos foram usados no estudo da Johns Hopkins sobre estimulação cerebral?

Os participantes do estudo foram submetidos à estimulação cerebral não invasiva por meio de eletrodos colocados no couro cabeludo, visando o cerebelo. Eles realizaram tarefas em uma simulação virtual e depois em um cenário real usando o da Vinci Research Kit, uma ferramenta robótica, para imitar procedimentos cirúrgicos.

Quais são as implicações mais amplas deste estudo para a formação em indústrias de alta tecnologia?

As descobertas sugerem que a estimulação cerebral não invasiva pode revolucionar os métodos de formação não só na medicina, mas também noutras indústrias de alta tecnologia que dependem da realidade virtual para a aquisição de competências. Isto poderia levar a programas de formação mais eficientes e eficazes em vários domínios.

Quem foram os principais pesquisadores envolvidos neste estudo?

O estudo foi liderado por Jeremy D. Brown, roboticista da Universidade Johns Hopkins, juntamente com Guido Caccianiga, ex-roobicista da Johns Hopkins agora no Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, e pelos coautores Ronan A. Mooney da Universidade Johns Hopkins. Faculdade de Medicina e Pablo A. Celnik do Shirley Ryan AbilityLab.

Mais sobre treinamento em cirurgia de estimulação cerebral

  • Universidade Johns Hopkins
  • Estimulação cerebral não invasiva
  • Kit de Pesquisa da Vinci
  • Realidade Virtual em Medicina
  • Revista de Relatórios Científicos
  • Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes
  • Shirley Ryan Laboratório de Habilidades

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5 comentários

David Lee Dezembro 20, 2023 - 4:17 pm

Huh, nunca pensei que o cerebelo desempenhasse um papel tão importante na transferência de habilidades, tenho que amar a ciência! isso pode mudar a forma como treinamos cirurgiões.

Responder
Mike Smith Dezembro 20, 2023 - 9:18 pm

isso é interessante, mas estou um pouco cético. Quão seguro é estimular o cérebro assim? preciso ler mais sobre isso.

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Emily Wang Dezembro 21, 2023 - 1:12 am

Eu li sobre isso no SciTechPost, a cobertura deles foi bem detalhada. É incrível ver o quão longe a tecnologia avançou, especialmente na medicina.

Responder
Sarah Johnson Dezembro 21, 2023 - 2:06 am

pesquisa incrível! é fascinante ver como a RV pode ser usada de maneira tão prática. o futuro da medicina está aqui, pessoal.

Responder
Jane Doe Dezembro 21, 2023 - 2:41 am

Uau, isso é muito legal! Johns Hopkins sempre apresenta coisas tão inovadoras que nunca soube que você poderia usar estimulação cerebral para treinamento cirúrgico.

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