Científicos crean una mano robótica sensible al tacto

Un hombre holandés que perdió la mano izquierda en un accidente de fuegos artificiales hace nueve años es capaz de sentir diferentes tipos de presión sobre tres dedos de una mano robótica protésica. En el trabajo se ha usado un nuevo tipo de dispositivo implantado que proporciona información directamente a los nervios que el hombre aún tiene en el brazo. El implante se colocó durante 31 días, permitiendo que el hombre sintiera distintos grados de presión de contacto, dependiendo de la cantidad de estímulo eléctrico generado.

Una mano robótica da tacto a un hombre amputado
La protesis cebernética permite al usuario sentir diferentes grados de presión gracias a un implante que se conecta con los nervios del brazo

 

El trabajo, realizado por investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausanne, Suiza, se suma a otros recientes y notables avances en prótesis capaces de transmitir sensaciones. En otro proyecto, los investigadores de la Universidad Case Western Reserve (EEUU) están probando un modelo diferente de implante que ofrece distintos tipos de sensaciones y se ha unido al brazo de un hombre de Ohio durante 19 meses. Este implante sigue generando sensaciones de forma fiable, como tocar los rodamientos de bolas, papel de lija, o bolas de algodón, en 20 puntos de la mano y los dedos.

Para lograr estos resultados, los investigadores suizos insertan electrodos en dos de los tres principales nervios del brazo del paciente: el cubital y el mediano. Cuando se detecta fuerza en las yemas de los dedos de la mano artificial, ésta se convierte en estímulos eléctricos que van hasta los electrodos.

«Ha sido bastante sorprendente, porque de repente era capaz de sentir algo que no había sentido desde hacía nueve años», afirmó el paciente, Dennis Aabo Sørensen, en un vídeo proporcionado por el instituto suizo. «Podía sentir cosas redondas, duras y suaves. La sensación fue totalmente nueva para mí. De repente, cuando estaba haciendo los movimientos, podía sentir lo que estaba haciendo, en vez de mirar lo que estaba haciendo».

Los detalles del implante suizo se publicaron ayer en la revista Science Translational Medicine.

La estimulación del nervio cubital produjo sensaciones en el meñique del hombre, mientras que la estimulación del nervio mediano produjo sensaciones en los dedos índice y pulgar. Los investigadores fueron capaces de ajustar los niveles de estimulación para que se correspondieran con la cantidad de presión aplicada a un dedo, produciendo sensaciones que van desde el toque más ligero a una presión mayor. Es más, Sørensen fue capaz de saber con cuánta fuerza sostenía un objeto, lo que le permitió evitar que se deslizara sin apretarlo demasiado. Sørensen también pudo diferenciar si estaba agarrando algo redondo, hecho de madera, o un paño enrollado, incluso con los ojos vendados y cubriéndose los oídos con material de insonorización.

«Esto es muy importante», señala el científico del Laboratorio de Ingeniería Neural Traslacional en el instituto suizo, Stanisa Raspopovic, que además es uno de los investigadores del proyecto. «Esta sensación gradual se realiza en tiempo real, y la diferencia se puede sentir de inmediato».

El instituto suizo afirmó en un comunicado de prensa que el holandés fue «el primer amputado en el mundo en lograr sensaciones, en tiempo real, con una prótesis sensorial mejorada», pero que hay otros ensayos en marcha. Los implantes que han estado colocados durante más tiempo pertenecen a uno de los sujetos de Case Western en Ohio (EEUU), Igor Spetic, un hombre de 48 años de edad que perdió la mano derecha en un accidente industrial.

El director del Instituto de Nanociencia para Tecnologías de Ingeniería y Médicas de la Universidad de Florida, en Gainesville (EEUU), Jack Judy, que además fue gerente del programa de la Agencia de Proyectos de Investigación de Defensa de EEUU y trabajó en interfaces neurales, señala que «los resultados tienen buen aspecto a corto plazo», pero añade que «la verdadera preocupación es la estabilidad a largo plazo» de la tecnología. «Cuando se establezca el rendimiento a largo plazo de la nueva interfaz neural, este nuevo enfoque alternativo podría mejorar significativamente la calidad de vida de los amputados», asegura.

Raspopovic señaló en estudios anteriores en ratas que el implante suizo duró de nueve a doce meses, y agregó: «Tenemos mucha confianza en que este podría durar un gran período de tiempo».

El estudio suizo es el resultado de una colaboración llamada Lifehand 2, que usa una mano robótica y está siendo desarrollado por varias universidades y hospitales europeos. Un paciente controla el movimiento de la mano con tecnología estándar en la que los músculos de la extremidad residual activan partes mecánicas de la prótesis.

Otras iniciativas en curso en todo el mundo tienen como objetivo mejorar el control de las prótesis, cambiando el cableado de las fibras nerviosas para controlar prótesis más sofisticadas (ver «Un brazo protésico como los de verdad»), por ejemplo, o mejorando las interfaces cerebrales para permitir el control con el pensamiento.

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