Protesis Sistema Nervioso Artificial

Todos contamos con sensores en nuestro cuerpo que nos permiten recopilar información sobre el mundo exterior a través del tacto. Fricción, agarre y presión, son solo algunas de las cosas que necesitamos solamente para tomar un vaso o sentir una hoja de árbol en nuestras manos.

Ahora, un grupo de investigadores han creado un sistema que permite capturar muchos aspectos de esta hazaña de la biología humana. Se trata de un sistema “neuromórfico” que utiliza la tecnología de electrónica flexible, también conocida como ‘circuitos flexibles’, para detectar y notificar sobre información táctil.

Los investigadores de la Universidad de Stanford y de la Universidad Nacional de Seúl, encargados del desarrollo de este sistema, lo han llamado ‘sistema nervioso sensorial artificial’, y han demostrado que a través de esta herramienta, es posible activar el reflejo de contracción de una cucaracha, e incluso identificar las letras del alfabeto en Braille.

El artículo que describe el estudio fue publicado el día de hoy en la revista Science, y representa una gran esperanza para las personas con prótesis de extremidades, quienes habiendo sido amputados, podrían volver a experimentar sensaciones a través de las prótesis. Asimismo, este sistema permitiría a un robot gozar de sensibilidad al tacto.

A través de un comunicado de prensa, Zhenan Bao, profesor de Ingeniería Química y autor principal del estudio, afirmó:

Damos por hecho la piel, pero es un sistema complejo de detección, señalización y toma de decisiones (…) este sistema nervioso sensorial artificial es un paso hacia la creación de redes neuronales sensoriales similares a la piel para todo tipo de aplicaciones.

Según la publicación, este sistema forma parte de un esfuerzo más amplio por parte de Bao para estudiar cómo la piel puede estirarse, repararse a sí misma y actuar como una red sensorial inteligente que no sólo transmite estímulos al cerebro, sino que sabe cuándo los músculos deben reaccionar para tomar decisiones rápidas.

El circuito nervioso artificial que crearon los investigadores para crear este sistema integra tres componentes: un sensor táctil, para detectar fuerzas pequeñas, una neurona electrónica de circuito flexible, que transmite la señal enviada desde el sensor táctil hacia el tercer componente, un transistor sináptico artificial modelado según la sinapsis humana.

Este transistor sináptico fue creado por Tae-Woo Lee, de la Universidad Nacional de Seúl, quien afirma que, al igual que la sinapsis biológica puede transmitir señales y almacenar información para tomar acciones simples, el transistor sináptico artificial que creó también puede hacerlo en el circuito nervioso artificial.

Este proyecto aún tiene un largo camino por recorrer antes de alcanzar el nivel de complejidad esperado, sin embargo, el grupo de expertos describió cómo la neurona electrónica envió señales al transistor sináptico, el cual aprendió a reconocer todos los estímulos sensoriales en función de la intensidad y la frecuencia.

Además de las aplicaciones para las prótesis de extremidades, este sistema nervioso artificial podría ser utilizado junto a redes de sensores de baja potencia para hacer que los robots sean más ágiles, al ofrecer algunas de las posibilidades que los humanos tienen gracias a su piel.