Investigación y Ciencia - 6 Mayo, 2020

Más cerca del control de prótesis robóticas a través de los nervios. Los avances en medicina, inteligencia artificial y tecnología harán posible que movamos prótesis robóticas con la mente en un futuro no muy lejano.
 

Tags: #ProtesisRobóticas, #SistemaNervioso

🕑︎  3 min.

Fuentes: Science Direct

Las personas que han sufrido amputaciones podrán beneficiarse de una tecnología que ofrece una precisión inédita.

Esta última noticia sobre un proyecto de la Universidad de Michigan para controlar manos robóticas nos ha recordado un poco a Neuromante, la visionaria novela Neuromante que Williams Gibson publicó hace ya más de treinta y cinco años. En ella se describía un futuro en el que los dispositivos electrónicos estarían conectados al cerebro humano. Ha tardado un poco, pero el presente comienza ya a recortar distancias con aquel alarde de ciencia ficción. Y las prótesis robóticas son el comienzo.  

¿En qué estás pensando?

Hoy las interfaces neuronales son objeto de investigación con prometedores resultados. Por ejemplo, Facebook anunció recientemente que tiene a un equipo de sesenta ingenieros trabajando en una interfaz neuronal que permita teclear simplemente a través de ondas cerebrales. Aunque, visto su historial, es probable que les interese extraer algo más de información de la mente humana. ¿Habrá políticas de privacidad neuronales en un futuro cercano? Pero, a lo que íbamos, los científicos del MIT estadounidense también están desarrollando un sistema que conecte las señales nerviosas a dispositivos robóticos. O lo que es lo mismo: controlar una prótesis tan solo con la mente.

Prótesis robóticas sensibles

Ahora mismo, las prótesis robóticas más avanzadas funcionan recogiendo señales eléctricas de la piel procedentes de los músculos que han sobrevivido a la amputación. El problema es que no son demasiado precisas, ya que factores como la sudoración o el desplazamiento de la prótesis con respecto al músculo afectan significativamente a su funcionalidad. Vamos, que hay que estar recalibrando cada dos por tres. La otra opción es conectar el dispositivo a las terminaciones nerviosas. ¿El problema? Que las señales son muy débiles y cualquier movimiento de los nervios despista a los electrodos. Sin embargo, en la Universidad de Michigan están explorando una alternativa que podría ser mucho más eficaz.  

Cuestión de músculo

Paul Cederna es un cirujano plástico de la Universidad de Michigan que lleva diez años investigando el implante de masa muscular en terminaciones nerviosas. Al injertar tejido muscular, procedente sobre todo del muslo, se puede replicar los músculos de la mano en el extremo del antebrazo. Hasta ahora la principal utilidad de la técnica era reducir el tipo de dolores asociado habitualmente a una amputación. Pero al final la investigación le ha llevado por otros derroteros: añadir electrodos a esos implantes musculares en tres de sus pacientes para conectarlos a una prótesis robótica. Cederna afirma que las señales recibidas de esa manera son mucho más intensas y fiables que todas las que habían visto hasta la fecha.

Y un poco de inteligencia artificial

Sin embargo, los electrodos y los implantes musculares son solo una parte de la ecuación. Además, Cederna y su equipo han recurrido a algoritmos de inteligencia artificial para traducir en movimientos las señales eléctricas. En el experimento se comenzó por una mano virtual en pantalla y luego se pasó a una prótesis que han bautizado cariñosamente como Luke, en honor a Luke Skywalker y la mano mecánica que recibe tras perder la suya en un combate a muerte con Darth Vader. A todo esto, hay otro brazo biónico avanzado que se comercializa con ese nombre y que incluye una articulación artificial para el hombro. Galaxias lejanas aparte, los participantes del experimento de la Universidad de Michigan fueron capaces de mover el pulgar y recoger pequeñas piezas de madera y apilarlas con gran precisión. Después de trescientos días, los voluntarios seguían siendo capaces de manipular las piezas perfectamente, sin necesidad de recalibración alguna. Si quieres verlo en acción, échale un ojo a este fascinante vídeo.   

Aunque los resultados son alentadores, no verás esta innovadora tecnología por la calle a corto plazo. Por ahora, los electrodos deben conectarse a equipos en el laboratorio que lean e interpreten las señales. En cualquier caso, el equipo ya está trabajando en un dispositivo compacto que integre la unidad de procesamiento de señales y los electrodos. Con un poco de suerte, hará la vida más fácil a millones de personas que han sufrido la pérdida de alguna extremidad.