Los investigadores han creado una mano protésica que ofrece a sus usuarios la capacidad de sentir dónde está y cómo se colocan los dedos, un sentido conocido como propriocepción. El titular puede estar en broma, pero el avance es real y puede ayudar a los amputados a usar sus prótesis de manera más efectiva y natural.
El rechazo de prótesis es un problema real para los amputados, y muchos eligen vivir simplemente sin estos dispositivos, electrónicos o mecánicos, ya que pueden complicar tanto como simplificar. Parte de eso es el simple hecho de que, a diferencia de sus miembros naturales, los artificiales no tienen una sensación real, o si hay alguna, no se acerca al nivel que alguien tenía antes.
La detección del tacto y la temperatura son importantes, por supuesto, pero lo que es aún más crítico para el uso ordinario es simplemente saber dónde está su extremidad y qué está haciendo. Si cierras los ojos, puedes saber dónde está cada dígito, cuántos estás sosteniendo, si están agarrando un objeto pequeño o grande y así sucesivamente. Eso es actualmente imposible con una prótesis, incluso una que se haya integrado con el sistema nervioso para proporcionar comentarios, lo que significa que los usuarios deben ver lo que están haciendo en todo momento. (Es decir, si el brazo no te está mirando).
Esta prótesis, construida por neurólogos e ingenieros suizos, italianos y alemanes, se describe en un número reciente de Science Robotics. Toma el concepto existente de enviar información táctil al cerebro a través de electrodos parcheados en los nervios del brazo, y la adapta para proporcionar retroalimentación propioceptiva en tiempo real.
“Nuestro estudio muestra que la sustitución sensorial basada en la estimulación intraneural puede ofrecer tanto la retroalimentación de posición como la retroalimentación táctil de manera simultánea y en tiempo real. El cerebro no tiene problemas para combinar esta información, y los pacientes pueden procesar ambos tipos en tiempo real con excelentes resultados “, explicó Silvestro Micera, de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en un comunicado de prensa.
Ha sido el trabajo de una década diseñar y demostrar esta posibilidad, lo que podría ser de gran beneficio. Tener una comprensión natural e intuitiva de la posición de su mano, brazo o pierna probablemente hará que las prótesis sean mucho más útiles y cómodas para sus usuarios.
Esencialmente, la mano robótica transmite su telemetría al cerebro a través de las vías nerviosas que normalmente estarían poniendo en contacto con esa área. Desafortunadamente, es bastante difícil recrear las vías propioceptivas, por lo que el equipo usó lo que se llama sustitución sensorial. Esto utiliza otras vías, como el toque ordinario, como formas de presentar diferentes modalidades sensoriales.
(Diagrama modificado del original para un mejor ajuste, y para eliminar algunas imágenes bastante sangrientas).
Un ejemplo simple sería una máquina que tocó su brazo en una ubicación diferente dependiendo de dónde esté su mano. En el caso de esta investigación es mucho más fino, pero esencialmente presenta los datos de posición como datos táctiles. Suena raro, pero nuestros cerebros son realmente muy buenos para adaptarse a este tipo de cosas.
Como prueba, presencie que, después de algún entrenamiento, dos amputados que utilizaron el sistema pudieron distinguir la diferencia entre los cuatro objetos de formas diferentes que se estaban agarrando, con los ojos cerrados, con una precisión del 75 por ciento. La probabilidad sería del 25 por ciento, por supuesto, lo que significa que la sensación de tener objetos de diferentes tamaños se escuchó fuerte y claro, lo suficientemente claro para un prototipo, de todos modos. Sorprendentemente, el equipo pudo agregar realimentación táctil a las vías existentes y los usuarios no se confundieron demasiado por ello. Así que ahora hay un precedente para la retroalimentación sensorial multimodal de una extremidad artificial.
El estudio tiene limitaciones bien definidas, como la cantidad y el tipo de dedos de los que pudo transmitir información y la granularidad y el tipo de esos datos. Y el proceso de “instalación” sigue siendo muy invasivo. Sin embargo, es un trabajo pionero: este tipo de investigación es muy iterativa y global, avanza poco a poco hasta que, de repente, las prótesis como ciencia han hecho grandes avances. Y las personas que usan extremidades protésicas también avanzarán a pasos agigantados.
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