Un equipo internacional de investigadores ha logrado
desarrollar un dispositivo que busca «naturalizar» la interacción de
una persona con una amputación y su prótesis al promover el flujo de
información bidireccional entre el sistema nervioso del usuario y el
dispositivo robótico.
Lo han conseguido investigadores del Imperial College de
Londres, la Universidad de Medicina de Viena y la Universidad de Zaragoza
(noreste de España), y los resultados de su trabajo, que se ha prolongado
durante varios años, aparecen estos miércoles publicados en la revista Science
Robotics.
Los científicos han encontrado la forma de controlar la
contribución de los reflejos espinales en el control neuronal de una prótesis
de mano, y para conseguirlo proponen el uso de la estimulación nerviosa
mediante la vibración localizada de los tendones asociados con la tarea motora
que se quiere realizar.
Esta estimulación logra modular la excitabilidad de
determinados circuitos neuronales espinales, de forma que éstos contribuyen a
integrar la información sobre el estado de la prótesis (una mano biónica) para
su control.
Esos circuitos espinales son muy importantes en la
regulación sensorial, y -como exponen los científicos en la publicación- aunque
se conservan intactos en pacientes con una amputación, no son aprovechados para
el desarrollo de nuevas interfaces neuronales para el control de las prótesis.
El estudio proporciona resultados prometedores en este
sentido, mostrando cómo al aplicar la vibración en los tendones de manera
coherente con la activación de los músculos se mejora de forma notable el
control de la prótesis, y las personas incluso muestran importantes mejoras
funcionales para acciones muy concretas, como el agarre fino.
La publicación científica incorpora un video en el que se
aprecia cómo una persona con una prótesis en la mano es capaz de
«pinzar» dados numerados de una caja y de salvar un pequeño tabique
para transportarlos hasta otro cajón similar y volver a dejarlos situados en el
mismo orden.
El amputado debe sentirse «dueño» de su
prótesis
Entre los firmantes del trabajo figura el ingeniero de
Telecomunicaciones Jaime Ibáñez, del Instituto de Investigación en Ingeniería
de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza, quien subrayó la importancia de
que la interacción de una persona amputada con su prótesis sea «lo más
natural posible» y el interés de que la información fluya en los dos
sentidos (de la persona a la prótesis y al revés).
«Quiero cerrar la mano y el dispositivo cierra la mano;
pero también me gustaría que esa prótesis sienta cosas y nos las transmita de
manera que mi sistema nervioso incorpore y utilice esa información»,
explicó a EFE el investigador, quien incidió en que la principal novedad de su
desarrollo tecnológico es que es capaz de favorecer una interacción natural con
los dispositivos robóticos, que ya son «tremendamente complejos» y
tienen una gran capacidad de acción, de manera que exista una verdadera
integración sensorial y motora de los mismos.
Ibáñez subrayó que a pesar de los avances tecnológicos y
robóticos para ayudar a las personas amputadas, el principal desafío en la
actualidad se encuentra en hacer que exista una integración lo más transparente
posible entre esos dispositivos y el sistema nervioso de sus usuarios (la
interfaz neuronal).
En la actualidad, el principal modo de conseguir que los
usuarios «sientan» a través de la prótesis se logra mediante la
interpretación de determinados estímulos sensoriales por parte del usuario, lo
cual dista mucho del modo en que se controlan las extremidades naturales en
condiciones normales, algo que se hace en gran medida de manera automática,
aprovechando la avanzada red de circuitos que hay en la médula espinal.
«En nuestro estudio utilizamos las conexiones que ya
existen en la médula espinal y las aprovechamos para transmitir información a
la prótesis, pero logramos también que la prótesis nos devuelva
información», precisó Ibáñez, para quien mejorar esa interacción y
«naturalizar» al máximo esas conexiones pueden ser determinantes para
favorecer que los usuarios de esos dispositivos se sientan «dueños»
de su mano robótica.
El investigador detalló que han probado el dispositivo en
pacientes y han comprobado que los resultados son «muy prometedores»
y que las personas son capaces de intervenir con su prótesis de una forma más
eficiente, consumiendo menos energía y reduciendo la los errores generados en
su control, y ha explicado que han probado y validado su funcionamiento con
prótesis ya existentes y comercializadas.
A su juicio, queda aún mucho camino por recorrer -comenzó
con estas investigaciones hace cinco años en el Imperial College de Londres-,
pero está además convencido de que la tecnología, cuando alcance un mayor grado
de madurez y supere todas las fases de ensayo, podría ser también replicable a
otras extremidades y a otras prótesis.
EFE
