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Retraining the sensitivity of the hand: development of a sensory glove model

Authors:

Abstract and Figures

OBJETIVO: Desenvolver um modelo de luva sensorial e testá-lo em indivíduos não portadores de alterações sensoriais dos membros superiores, treinados a substituir o tato pela audição. MÉTODOS: Para a confecção do equipamento foram utilizados: luva de tecido, minimicrofones, amplificador e fones de ouvido. Sete sujeitos do sexo feminino, idade média de 26,28 anos (±1,03), foram selecionados para utilizar o equipamento e diferenciar texturas após treinamento. O treinamento ocorreu por sete dias, quinze minutos diários e teve como objetivo a identificação de texturas pelo som, utilizando a luva sensorial. Ao final todos os sujeitos responderam a um questionário. RESULTADOS: Todos os sujeitos classificaram o uso da luva como "confortável". Três sujeitos (42%) classificaram o aspecto estético do equipamento como "ótimo", dois sujeitos (28,57%) como "bom", e dois sujeitos (28,57%) como "regular". Seis sujeitos (85,7%) identificaram as texturas apenas pelo som e um sujeito (14,3%) relatou que foi auxiliado pelo tato. CONCLUSÃO: Foi viável a confecção de um modelo de luva sensorial com tecnologia nacional de fácil acesso e custo relativamente baixo, possibilitando a identificação de texturas pelo som durante o uso do equipamento por indivíduos treinados a substituir o tato pela audição. Nivel de Evidência II, Prospectivo Comparativo.
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REEDUCAÇÃO DA SENSIBILIDADE DA MÃO:
DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO DE LUVA SENSORIAL
RETRAININg THE SENSITIVITY Of THE HAND: DEVELOPMENT Of A SENSORY gLOVE MODEL
rAquel metzker meNDes, NiltoN mAzzer, stHelA zANcHetA, JuliANA mAriA soAres cAVAlcANte
Todos os autores declaram não haver nenhum potencial conflito de interesses referente a este artigo.
Artigo originAl
Artigo recebido em 29/04/10, aprovado em 25/08/10.
Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.
Trabalho desenvolvido pelo Programa de Pós-Graduação do Departamento de Biomecânica, Medicina e Reabilitação do Aparelho Locomotor da Faculdade de Medicina de Ribeirão
Preto da Universidade de São Paulo.
Correspondência: Av. Caramuru, 2200, ap. 1021, CEP 14030-000, República, Ribeirão Preto – SP. Brasil. E-mail: raquelmetzker@bol.com.br
RESUMO
Objetivo: Desenvolver um modelo de luva sensorial e testá-lo em
indivíduos não portadores de alterações sensoriais dos membros
superiores, treinados a substituir o tato pela audição. Métodos: Para
a confecção do equipamento foram utilizados: luva de tecido, mini-
microfones, amplificador e fones de ouvido. Sete sujeitos do sexo
feminino, idade média de 26,28 anos (±1,03), foram selecionados
para utilizar o equipamento e diferenciar texturas após treinamento.
O treinamento ocorreu por sete dias, quinze minutos diários e teve
como objetivo a identificação de texturas pelo som, utilizando a luva
sensorial. Ao final todos os sujeitos responderam a um questioná-
rio. Resultados: Todos os sujeitos classificaram o uso da luva como
“confortável”. Três sujeitos (42%) classificaram o aspecto estético do
equipamento como “ótimo”, dois sujeitos (28,57%) como “bom”, e
dois sujeitos (28,57%) como “regular”. Seis sujeitos (85,7%) identifica-
ram as texturas apenas pelo som e um sujeito (14,3%) relatou que foi
auxiliado pelo tato. Conclusão: Foi viável a confecção de um modelo
de luva sensorial com tecnologia nacional de fácil acesso e custo re-
lativamente baixo, possibilitando a identificação de texturas pelo som
durante o uso do equipamento por indivíduos treinados a substituir
o tato pela audição.
Nivel de Evidência II, Prospectivo Comparativo.
Descritores: Nervos periféricos/lesões. Mãos. Reabilitação.
ABSTRACT
Objective: To develop a sensory glove model and test it in sub-
jects with normal sensitivity in the upper limbs, who have been
trained to replace hearing with touch. Methods: To make the
equipment, a glove, mini-microphones, amplifier and headpho-
nes were used. Seven female subjects, with a mean age of 26.28
years (± 1.03) were selected to use the equipment and diffe-
rentiate textures after training. The training took place over seven
days, fifteen minutes a day, with the aim of identifying textures
through sound, using the sensory glove. At the end all subjects
answered a questionnaire. Results: All the subjects rated the use
of the glove as "comfortable". Three subjects (42%) rated the aes-
thetic appearance of the equipment as "excellent", two subjects
(28.57%) as "good", and two subjects (28.57%) as "regular." Six
subjects (85.7%) identified the textures by sound alone, and one
subject (14.3%) reported that he was aided by touch. Conclu-
sion: It is feasible to manufacture a model of sensory glove using
national technology that is readily accessible and relatively low
cost, enabling the identification of textures through sound when
the equipment is used by individuals trained to replace hearing
with touch.
Level of Evidence: Level II, prospective comparative study.
Keywords: Peripheral nerves/injuries. Hand. Rehabilitation.
INTRODUÇÃO
Alterações da sensibilidade na mão afetam seriamente sua função,
prejudicando o desempenho na realização das atividades de vida
diária (AVD’s) e diminuindo a qualidade de vida do indivíduo.
1,2
A
recuperação da função sensorial da mão após a lesão de ner-
vos periféricos mostra-se insatisfatória na maior parte dos casos
apesar dos avanços nas técnicas cirúrgicas e ainda constitui um
desafio à cirurgia reconstrutiva e à reabilitação.
1,3
A percepção sensorial é uma experiência vivenciada pelo sistema
nervoso central de forma a criar no córtex somatossensorial o
mapa somatotópico correspondente às diversas regiões da super-
fície corporal. A densidade de inervação bem como a contribuição
com a percepção sensorial são os fatores determinantes do tama-
nho do território cortical ocupado por tais regiões. A região cortical
de representação da mão e dos dedos está localizada na subárea
3b, inserida na grande área primária SI e tem sido extensivamente
pesquisada, também em seres humanos por meio do advento de
exames de imagem cerebral.
1,4
Por muito tempo acreditou-se que o mapa cortical estava totalmen-
te estabelecido na idade adulta e que era incapaz de se reorga-
C
itação: Mendes RM, Mazzer N, Zancheta S, Cavalcante JMS. Reeducação da sen-
sibilidade da mão: desenvolvimento de um modelo de luva sensorial. Acta Ortop Bras.
[online]. 2011;19(5):289-92. Disponível em URL: http://www.scielo.br/aob.
Citation:
Mendes RM, Mazzer N, Zancheta S, Cavalcante JMS.
Retraining the sen-
sitivity of the hand: development of a sensory glove model
. Acta Ortop Bras. [online].
2011;19(5):289-92. Available from URL: http://www.scielo.br/aob.
Acta Ortop Bras. 2011;19(5): 289-92
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nizar. No entanto, nos últimos anos tem-se observado cada vez
mais a alta capacidade plástica cerebral, mesmo em adultos
1
. A
reorganização cortical pode ocorrer como consequência de uma
série de fatores e também após uma lesão nervosa periférica, por
exemplo. Nesse tipo de lesão, os impulsos sensoriais oriundos
da área lesada, não alcançam o sistema nervoso central
1
e, além
disso, a área desnervada na pele irá gerar incorporação de áreas
de representação cortical adjacentes a ela no córtex somatos-
sensorial, acarretando ainda mais alterações sensoriais para o
indivíduo.
1
Tais fatores associados à idade, o nível e a extensão
da lesão,
5,6
a quantidade de tecido cicatricial, a atrofia dos órgãos
terminais e a ocorrência de reinervação cruzada, dentre outros,
são determinantes para a recuperação da função sensorial no
local afetado.
5,7
É nesse contexto que se destacam os programas de reeduca-
ção sensorial da mão, definidos por Dellon e Jabaley
8
como um
conjunto de técnicas que auxiliam o paciente a reinterpretar os
impulsos neurais alterados que alcançam o córtex, quando a
mão lesada é estimulada.
6
Atualmente novas técnicas têm sido
agregadas àquelas já consagradas, na tentativa de se iniciar
precocemente a reeducação sensorial, tendo como objetivo a
manutenção da maior integridade possível do mapa cortical da
mão. A aplicação e integração de diferentes estímulos sensoriais
logo após o reparo nervoso têm se mostrado uma forma eficaz
na conquista desse objetivo.
2,3,9,10
Os sentidos do tato e da audição estão fortemente relacionados
pelo fato de basearem-se na sensação de vibração, de modo
que sinais vibracionais eliciados pelo tato, como o som de fricção
emitido pelo toque em uma determinada textura, possam ser con-
vertidos em estímulo vibroácustico, fazendo com que o indivíduo
“escute aquilo que a mão sente”, como descreveu Lundborg et
al.
1
A forma como ocorre a integração de estímulos sensoriais e
auditivos no córtex sensorial, bem como as regiões onde ocorre,
ainda são pouco conhecidas,
11,12
mas sabe-se que ela está pre-
sente em muitas situações do cotidiano.
Assim, considerando as diversas informações a respeito da recu-
peração da sensibilidade da mão e baseando-se no princípio da
capacidade cerebral de integração das funções tátil e auditiva,
13
Lundborg et al.
2
desenvolveram um sistema de sensibilidade arti-
ficial denominado “luva sensorial”; o modelo ainda não é comer-
cializado, daí a importância da confecção de um outro modelo
possibilitando a realização de mais estudos na área.
Esse estudo teve como objetivo o desenvolvimento de um modelo
de luva sensorial e a sua aplicação em indivíduos com a sensibi-
lidade da mão preservada.
MATERIAL E MÉTODO
O projeto foi desenvolvido no Departamento de Biomecânica,
Medicina e Reabilitação do Aparelho Locomotor do Hospital das
Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universi-
dade de São Paulo (HCFMRP-USP), mediante parecer favorável do
Comitê de Ética em Pesquisa dessa instituição (Processo HCRP
n° 1352/2009). Todos os sujeitos convidados, que concordaram
em participar do estudo, assinaram um termo de consentimento
livre e esclarecido.
Desenvolvimento do equipamento
A luva sensorial foi desenvolvida tendo como base o modelo cria-
do por Lundborg et al.
2
, e é constituída por: luva de tecido; mini-
-microfones acoplados ao aparelho ungueal; amplificador e fones
de ouvido.
Os materiais utilizados para a sua confecção foram: uma luva de
tecido, cinco microfones de eletreto, cinco pré-amplificadores,
um amplificador de sinal com cinco entradas, fones de ouvido,
uma caixa plástica para acondicionamento, fio blindado para
microfone e bateria. A construção da luva foi realizada por um
técnico em eletrônica.
O tecido escolhido para a confecção da luva foi malha; a caixa
plástica de acondicionamento tem as dimensões de nove centí-
metros de comprimento por seis de largura e dois de espessura
e possui conforme ilustrado na Figura 1: botão para regulagem
de volume, saída para os fones de ouvido e botão liga/deslig
a.
Além disso, possui entrada para cinco plugs dos microfones e
armazena todo o circuito de amplificação, além de bateria alcalina
de nove volts.
O circuito não permite a captação seletiva do som a partir de um
único microfone se os demais estiverem conectados, além disso,
transmite o som de forma homogênea para os fones de ouvido.
Assim, os microfones são fixados à luva por meio de fita velcro,
que além de auxiliar na amplificação do som quando a textura é
passada sobre ela, permite que se use apenas o número desejado
desses microfones. Os fones de ouvido utilizados são da marca
Philips, modelo SHPI 900.
Aplicação
Para a testagem do equipamento, foram selecionados sete sujei-
tos do sexo feminino, com idade média de 26,28 anos (±1,03),
dentre os funcionários do HCFMRP-USP e do Hospital Estadual de
Ribeirão Preto (HE Ribeirão), que não possuíam história de perdas
auditivas ou lesão nervosa central ou periférica envolvendo os
membros superiores. Para a avaliação auditiva, todos os sujeitos
foram submetidos ao exame de audiometria tonal limiar no setor
de Fonoaudiologia do HCFMRP-USP e apresentaram limiares au-
ditivos dentro do padrão de normalidade bilateralmente.
Os sujeitos foram treinados por sete dias utilizando a luva com
apenas um microfone acoplado aparelho ungueal do segundo
dedo, com o objetivo de identificação de cinco diferentes texturas
apenas pelo som. O treino teve duração de 15 minutos por dia e foi
realizado na presença do pesquisador, em ambiente silencioso. As
Figura 1. Componentes do modelo da luva sensorial: fones de ou-
vido, caixa de acondicionamento do circuito e luva de tecido.
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Tabela 1. Respostas (%) obtidas em cada item do questionário de
avaliação da luva.
Conforto (Q1) Estética (Q2) Função (Q3)
Confortável 100%
Regular 0
Pouco confortável 0
ótimo 42%
Bom 28,57%
Regular 28,57%
Ruim 0
Sim 85,7%
Não 14,3%
Q1: questão 1/ Q2: questão 2/ Q3: questão 3-
texturas utilizadas estavam fixadas a pequenos bastões de madei-
ra e constituíram-se de: velcro, veludo, feltro, juta e corvim áspero.
Durante o treino, os sujeitos foram orientados a atentar para o som
produzido pelas texturas, enquanto tinham a polpa digital do se-
gundo dedo da mão direita (coberta pelo tecido da luva e a fita de
velcro) estimulada. O seguinte protocolo foi seguido: no primeiro
dia, foram apresentadas, aleatoriamente, somente as texturas de
velcro e veludo, e os sujeitos ouviram o som inicialmente com os
olhos abertos e depois com os olhos fechados; ao final do treino,
tinham que identificar a textura com os olhos fechados, apenas
pelo som. Nos demais dias, as outras texturas foram introduzidas,
também de forma aleatória, seguindo a mesma seqüência de
olhos abertos, olhos fechados e identificação. Ao final dos sete
dias, os sujeitos responderam a um questionário, contendo as
seguintes perguntas: “Como você classifica o conforto durante
a utilização da luva?”; “O que você achou do aspecto estético
da luva?”; “Você foi capaz de, durante o treinamento, diferenciar
as texturas apenas pelo som?” sendo as respostas possíveis,
respectivamente: confortável, pouco confortável e regular; ótimo,
bom, regular, ruim; sim e não.
RESULTADOS
A elaboração do projeto, a adaptação do modelo à tecnologia
disponível e a confecção do sistema ocorreram aproximadamente
em
um período de cinco meses. Todos os sujeitos concluíram o trei-
namento de sete dias e responderam o questionário ao final desse
período; na Tabela 1 estão demonstrados os resultados. Durante o
treinamento, os indivíduos não tiveram dificuldades com relação à
adaptação ao equipamento e compreenderam adequadamente a
proposta do estudo, bem como foi percebida relativa facilidade em
diferenciar as texturas pelo som já a partir do segundo ou terceiro
dias de treinamento.
Com relação ao conforto durante a utilização da luva, todos os
sujeitos classificaram o uso como “confortável”. Já com relação
ao aspecto estético, três sujeitos (42%) classificaram-no como “óti-
mo”, dois sujeitos (28,57%) como “bom”, e dois sujeitos (28,57%)
como “regular”. Além disso, seis sujeitos (85,7%) foram capazes de
identificar as texturas apenas pelo som e um sujeito (14,3%) relatou
que foi auxiliado pelo “tato”, o que talvez possa ser melhor descrito
como propriocepção.
DISCUSSÃO
Os diversos sistemas sensoriais contribuem com a percepção de
objetos e eventos, de forma a confirmar ou complementar uns aos
outros.
14
Assim, na ausência ou alteração de um dos sentidos,
outros podem agir na tentativa de substituí-lo ou auxiliá-lo nessa
tarefa; é o que ocorre, por exemplo, com indivíduos cegos, que
se utilizam do tato para a leitura.
De modo semelhante, quando uma determinada textura é tocada,
o som de fricção emitido, pode passar despercebido, uma vez que
os impulsos aferentes táteis promovem feed-back suficientemente
adequado para a manipulação do objeto; já em uma situação de
privação da sensibilidade da mão, a audição pode constituir um
modo alternativo de se conseguir tal feed-back.
15
Então, além da
possibilidade de se distinguir diferentes texturas pelo som, infor-
mações proprioceptivas importantes podem ser desprendidas a
partir da audição, como por exemplo, quando uma pressão maior
é colocada durante o toque em um objeto, percebe-se um som
mais alto, já com o toque mais suave, o contrário ocorre, e assim
o indivíduo pode ajustar sua força de preensão.
Nesse contexto destaca-se a importância da luva sensorial, que
ao permitir que impulsos aferentes alternativos, ou seja, auditivos,
cheguem ao córtex cerebral vindos da mão com a sensibilidade
alterada, possibilita a maior preservação do mapa cortical da mão
em uma fase precoce pós-lesão e então uma melhor recuperação
da função
sensorial.
10
Algumas dificuldades técnicas e limitações foram encontradas du-
rante o desenvolvimento do equipamento. O tamanho da caixa de
acondicionamento, dos materiais e a blindagem do circuito para
possibilitar estudos envolvendo ressonância magnética foram as
principais dificuldades encontradas. As dimensões finais da caixa
de acondicionamento fazem do equipamento um modelo portátil,
de fácil transporte e instalação, porém alterações ainda poderão
ser realizadas no sentido de melhor acoplá-la a luva, bem como de
dar-lhe mais leveza, conforto, e de melhorar seu aspecto estético.
Os materiais utilizados foram facilmente encontrados e possuem
relativo baixo-custo.
Já durante o treinamento, apesar de a maior parte dos sujeitos
ter se dito capa
z de identificar as texturas somente pelo som,
é inegável o fato de que o estímulo proprioceptivo gerado pela
vibração do toque da textura no dedo do indivíduo que possui a
sensibilidade preservada constitui um facilitador na diferenciação
dessas texturas.
Dessa forma, novos estudos deverão ser realizados com o objeti-
vo de se verificar como indivíduos com alterações da sensibilida-
de da mão respondem ao uso do modelo de luva proposto, bem
como a fim de se investigar melhor a ocorrência de integração
sensorial cortical, por meio de exames de ressonância magnéti-
ca funcional, contribuindo assim com os poucos estudos ainda
existentes na área.
CONCLUSÃO
Esse estudo mostrou ser viável a confecção de um modelo de
luva sensorial com tecnologia nacional de fácil acesso e custo
relativamente baixo e que possibilitou a identificação de texturas
pelo som a partir do uso do equipamento por indivíduos com a
sensibilidade da mão preservada, mas previamente treinados a
substituir o tato pela audição.
AGRADECIMENTO
Ao Sr. Mário Sandrin, pela disponibilidade e colaboração técnica du-
rante o desenvolvimento do estudo e a FAEPA, pelo apoio financeiro.
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REFERÊNCIAS
Acta Ortop Bras. 2011;19(5): 289-92
... A sensor glove model developed by the authors [20] and similar to that described by Lundborg et al. [16] was used for training (Fig. 1). The objective of training was to habilitate the volunteers to replace touch for hearing as much as possible during the identification of textures using the sensor glove. ...
Article
The purpose of this study was to shed light on cortical audiotactile integration and sensory substitution mechanisms, thought to serve as a basis for the use of a sensor glove in the preservation of the cortical map of the hand after peripheral nerve injuries. Fourteen subjects were selected and randomly assigned either to a training group, trained to replace touch for hearing with the use of a sensor glove, or to a control group, untrained. Training group volunteers had to identify textures just by the sound. In an fMRI experiment, all subjects received three types of stimuli: tactile only, combined audiotactile stimulation, and auditory only. Results indicate that, for trained subjects, a coupling between auditory and somatosensory cortical areas is established through associative areas. Differences in signal correlation between groups point to a pairing mechanism, which, at first, connects functionally the primary auditory and sensory areas (trained subjects). Later, this connection seems to be mediated by associative areas. The training with the sensor glove influences cortical audiotactile integration mechanisms, determining BOLD signal changes in the somatosensory area during auditory stimulation.
Article
Introduction Early sensory re-education techniques are important strategies associated with cortical hand area preservation. The aim of this study was to investigate early cortical responses, sensory function outcomes and disability in patients treated with an early protocol of sensory re-education of the hand using an audio-tactile interaction device with a sensor glove model. Methods After surgical repair of median and/or ulnar nerves, participants received either early sensory re-education twice a week with the sensor glove during three months or no specific sensory training. Both groups underwent standard rehabilitation. Patients were assessed at one, three and six months after surgery on training-related cortical responses by functional magnetic resonance imaging, sensory thresholds, discriminative touch and disability using the Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand patient-reported questionnaire. Results At six-months, there were no statistically significant differences in sensory function between groups. During functional magnetic resonance imaging, trained patients presented complex cortical responses to auditory stimulation indicating an effective connectivity between the cortical hand map and associative areas. Conclusion Training with the sensor glove model seems to provide some type of early cortical audio-tactile interaction in patients with sensory impairment at the hand after nerve injury. Although no differences were observed between groups related to sensory function and disability at the intermediate phase of peripheral reinnervation, this study suggests that an early sensory intervention by sensory substitution could be an option to enhance the response on cortical reorganization after nerve repair in the hand. Longer follow-up and an adequately powered trial is needed to confirm our findings.
Chapter
Hand transplantation represents a unique situation from the biological, clinical, psychological and cognitive point of view. The transplanted hand has to be accepted by the recipient, and the recipient’s nerve fibres have to reinnervate nervous pathways, muscles and sensory receptor organs of the donor’s hand. Various factors influencing the nerve regeneration process in such a situation has been discussed elsewhere [1]. However, the sensory motor functions of the transplanted hand are dependent not only on peripheral events in the transplanted body part, but establishment of central projections of the transplanted hand in the motor as well as somatosensory cortex is essential for the functional outcome. The original amputation injury has — in itself — induced extensive cortical reorganisations in the amputee’s brain with disappearance of the hand representation, and functional recovery in the transplanted hand requires reestablishment of hand projectional areas in the motor and somatosensory cortex.
Article
In the past decade, sensory reeducation has been widely accepted and applied in patients recovering from nerve injury. The results available for analysis in the few published studies suggest that it is a useful adjunct in patients following nerve repair. The percent of patients achieving the highest level of recovery (S4) and the savings in time (two years instead of five) required to reach this level, are strong testimony to the usefulness of sensory reeducation.
Article
Piezoresistive sensors, applied to the fingertips of non-sensate fingers, were used for the detection of touch and pressure in four patients with recent median nerve repairs, and in one patient using a myoelectric prosthesis. The signals from the sensors, produced by the tactile stimuli, were processed and transposed as electrical stimuli to sensate skin of the ipsi- or contralateral arm by the use of skin electrodes. With this setup the test subjects could rapidly learn to differentiate between tactile stimuli applied to different fingers, thereby regaining spatial resolution in the hand. All five patients rapidly improved their ability to regulate the power of pinch grip without the help of vision. The patient with a hand prosthesis rapidly learned to discriminate between four different levels of pressure, applied to the thumb by four different Semmes--Weinstein monofilaments (75, 125, 280 and 450 g). These results indicate that the system is of potential value for patients lacking sensibility or using prostheses.
Article
We describe a new principle for artificial sensibility of the hand based on sense substitution, using hearing as substitution for loss of sensation. The experiments were performed on 3 patients who had recently undergone isolated median nerve repair, 1 patient with replantation of an amputated forearm, 1 patient using a myoelectric prosthesis, and 4 patients using cosmetic prostheses. Small condenser microphones were mounted dorsally on the distal phalanges of multiple fingers of the nonsensate hands or prostheses. The friction sound, reflecting the vibrotactile stimuli generated by the moving touch of the objects, was picked up by the microphones and processed in a stereo amplifier that separated signals from individual fingers into different channels. The signals were transmitted to earphones, making possible a spatial resolution that enabled identification of each finger by the generated acoustic stimuli. Since the friction sound is characteristic of specific surfaces and textures, the corresponding acoustic stimuli made possible identification of different textures, such as glass, metal, wood, and paper, without using vision. We conclude that sense substitution using specifically processed acoustic stimuli as a substitute for sensation may represent a useful principle for generation of artificial sensibility in prostheses or hands lacking sensibility due to lesions in the peripheral or central nervous system or because of neurologic disease.
Article
We present a new model for documentation and quantification of the functional outcome after nerve repair at the wrist or distal forearm level and a protocol that includes a numerical scoring system. The model, presented here along with validation and reliability test results, supports our hypothesis that the summarized test results reflecting specific functional limitations correlates well with the patient's opinion of the impact of the nerve injury on activities of daily living. Seventy patients with nerve repair were examined using the protocol. Analysis included 3 factors: sensory domain (sensory innervation, tactile agnosis, and finger dexterity), motor domain (motor innervation and grip strength), and pain/discomfort domain (hyperaesthesia and cold intolerance). The analysis explained 73% of the variances of the variables and the variables had a logical distribution between the factors. Analysis of internal consistency demonstrated good homogeneity. A calculated total score correlated strongly with the patients' global estimation of the impact of the injury on activities of daily living and the summary of sensory and pain/discomfort domains correlated significantly with the Medical Research Council S0-S4 scale. The presented model represents a useful new tool for evaluation of the functional outcome after nerve injury and repair.
Article
The hand is an extension of the brain, and the hand is projected and represented in large areas of the motor and sensory cortex. The brain is a complicated neural network which continuously remodels itself as a result of changes in sensory input. Such synaptic reorganizational changes may be activity-dependent, based on alterations in hand activity and tactile experience, or a result of deafferentiation such as nerve injury or amputation. Inferior recovery of functional sensibility following nerve repair, as well as phantom experiences in virtual, amputated limbs are phenomena reflecting profound cortical reorganizational changes. Surgical procedures on the hand are always accompanied by synaptic reorganizational changes in the brain cortex, and the outcome from many hand surgical procedures is to a large extent dependent on brain plasticity.
Article
We recorded cortical-evoked responses with a whole-scalp neuromagnetometer to study human brain dynamics associated with audiotactile interaction. The subjects received unilateral auditory (A) or tactile (T) stimuli, or both stimuli simultaneously (AT), alternating to the left and right side. Responses to AT stimuli differed significantly from the algebraic sum of responses to A and T stimuli (A + T) at 75-85 and 105-130 ms and indicated suppressive audiotactile interaction. Source modeling revealed that the earlier interaction occurred in the contralateral posterior parietal cortex and the later interaction in the contralateral parietal opercula between the SII cortex and the auditory cortex. The interaction was significantly stronger in the left than the right hemisphere. In most subjects, AT responses were far more similar to T than to A responses, suggesting suppression of auditory processing during the spatially and temporally concordant audiotactile stimuli in which the tactile component was subjectively more salient.