El brazo robótico que sí tiene tacto
Madrid
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Uno de los mayores contratiempos de las articulaciones protésicas es la ausencia de sensaciones táctiles. Mientras que la mayoría de las personas sanas dan por sentada su capacidad para realizar tareas diarias simples, como coger o mover un objeto, son mucho más difíciles con un brazo protésico, y mucho más con uno controlado por la mente.
La falta de tacto, o de sensación, hace que todo sea más complicado. Pero en un artículo publicado hoy en
Science, un equipo de bioingenieros de la
Universidad de Pittsburgh (EE.UU.) han logrado promover una estimulación cerebral que evoca sensaciones táctiles que la manipulación de un brazo robótico controlado por el cerebro.
En el experimento, el hecho de tener percepción táctil artificial redujo a la mitad el tiempo que Nathan Copeland, el voluntario de este ensayo, invirtió en agarrar y transferir objetos, de una mediana de tiempo de 20,9 a 10,2 segundos.
«En cierto sentido, esto es lo que esperábamos que sucediera, pero tal vez no en el grado que observamos», afirma la coautora principal Jennifer Collinger. «La retroalimentación sensorial de las extremidades y las manos es muy importante para hacer cosas normales en nuestra vida diaria, y cuando falta dicha retroalimentación, este desempeño se ve afectado».
Nathan es la primera persona en el mundo a la que se le implantaron pequeñas matrices de electrodos no solo en la corteza motora de su cerebro, sino también en su corteza somatosensorial, una región del cerebro que procesa información sensorial del cuerpo.
Las matrices le permiten no solo controlar el brazo robótico con su mente, sino también recibir retroalimentación sensorial táctil, que es similar a cómo funcionan los circuitos neuronales cuando la médula espinal de una persona está intacta.
«Ya estaba muy familiarizado tanto con las sensaciones generadas por la estimulación como con la realización de la tarea sin estimulación. Aunque la sensación no es ‘natural’, se siente como una presión y un suave cosquilleo, eso nunca me molestó», reconoce Mathan. «En realidad, no había ningún punto en el que sintiera que la estimulación era algo a lo que tenía que acostumbrarme. Hacer la tarea mientras recibía la estimulación simplemente fue ‘pan comido‘».
A raíz de un accidente automovilístico que lo dejó con un uso limitado de sus brazos, Nathan se inscribió en un ensayo clínico para probar la interfaz cerebro-computadora del microelectrodo sensoriomotor y se le implantaron cuatro matrices de microelectrodos.
Este artículo es el siguiente paso de un estudio anterior que describió por primera vez cómo la estimulación de regiones sensoriales del cerebro, utilizando pequeños pulsos eléctricos, puede evocar sensaciones en distintas regiones de la mano de una persona, a pesar de que había perdido la sensibilidad en sus extremidades debido a una lesión en su médula espinal.
En este nuevo estudio, los investigadores combinaron la lectura de la información del cerebro para controlar el movimiento del brazo robótico con la escritura de información para proporcionar retroalimentación sensorial.
En el nuevo artículo, los investigadores querían probar el efecto de la retroalimentación sensorial en condiciones que se asemejarían lo más posible al mundo real.
«No queríamos limitar la tarea eliminando el componente visual de la percepción», explica el coautor Robert Gaunt. «
«Cuando se restaura incluso la sensación limitada e imperfecta, el rendimiento de la persona mejora de manera bastante significativa. Todavía tenemos un largo camino por recorrer en términos de hacer que las sensaciones sean más realistas y llevar esta tecnología a los hogares de las personas, pero cuanto más nos acercamos a recrear las entradas normales al cerebro, mejor».
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