Hasta ahora ha habido muchos avances en torno al desarrollo de prótesis que permitan a las personas que han perdido una extremidad movilizarse con mayor comodidad, ya sea por poder agarrar cosas a su alrededor o el simple hecho de poder caminar.

¿Pero qué hay de sentir? Tal como opina Jacob George, un investigador postdoctoral y autor de un nuevo estudio en torno al tema, se piensa que el tacto es un sentido, pero este a su vez se compone de muchos sentidos diferentes.

Un brazo robótico capaz de sentir

Él y un equipo de investigadores de la Universidad de Utah se reunieron para rediseñar un sistema protésico que incluye una variedad de sensores que permitirá que una persona con una mano amputada perciba una amplia variedad de sensaciones.

“Mucha gente piensa que el tacto es un sentido, pero el tacto en realidad se compone de muchos sentidos diferentes. Hay sensores en la mano para el dolor, la temperatura, la vibración, la presión, y lo que estamos haciendo es identificar cada uno de esos pequeños sensores”.

Para este proyecto, los científicos aislaron 119 “preceptos sensoriales” o percepciones del individuo implantando electrodos en los nervios periféricos de su antebrazo, de tal forma que con ello se conformara una especie de sistema de cableado que reemplazara la mano perdida. Luego procedieron a estimular los diferentes circuitos de cada electrodo del sistema con el fin de determinar qué activaba cada sensor.

Con esta información, mapearon el sistema sensorial en la mano protésica para crear una “muy buena aproximación de la misma información que [el sujeto] obtendría de su mano natural”, según explicó George.

“Las grabaciones electromiográficas de los músculos residuales del brazo se decodificaron para proporcionar un control independiente y proporcional de una prótesis de mano y muñeca de seis DOF, el brazo DEKA LUKE”.

Para asegurarse de que la mano robótica en realidad funciona y el individuo podía percibir las diferentes sensaciones sin confundirlas por sus emociones, los investigadores hicieron una prueba.

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Le vendaron los ojos al paciente y taparon sus orejas, luego de lo cual ubicaron el brazo biónico en una mesa a unos pocos metros de distancia de él. Entonces le pidieron que calificara varios objetos que no estaban a su vista, como un bloque de plástico y espuma, como “blandos” o “duros” conforme los iba tocando y agarrando con la mano robótica. De esta forma, los investigadores pudieron evaluar la velocidad con la que el sujeto respondía a la percepción de la textura del objeto invisible.

Para aumentar la velocidad de las sensaciones, aplicaron la información encontrada por los investigadores de la Universidad de Chicago que crearon un modelo para explicar cómo los primates no humanos reaccionaban al tocar una superficie con sus patas. Según George, el resultado final fue “un enorme aumento en el rendimiento”.

El problema del costo

Keven Walgamott fue capaz de arrancar uvas, sostener un huevo sin romperlo y tomar la mano de su esposa con la mano de LUKE.

Hasta ahora parece funcionar perfectamente: se han instalado los electrodos y los brazos biónicos en solo ocho pacientes, pero el resultado ha sido exitosos. Uno de ellos, es Keven Walgamott, un agente de bienes raíces de West Valley City, Utah, quien fue capaz de arrancar uvas sin triturarlas, sostener un huevo sin romperlo y tomar la mano de su esposa, lo que evidencia la alta capacidad sensitiva del brazo.

Casi me hace llorar. Fue realmente increíble. Nunca pensé que podría sentir de esa manera otra vez“, comentó Walgamott.

Pero la preocupación actual ya no es su rendimiento, sino su costo. El autor ha explicado que cada prótesis de este tipo puede costar entre US$ 100,000 y US$ 200,000, y que esta aún no está disponible en el mercado.

Por el momento, los esfuerzos están orientados a lograr la aprobación del dispositivo por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA).

Referencia:

Biomimetic sensory feedback through peripheral nerve stimulation improves dexterous use of a bionic hand. http://robotics.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/scirobotics.aax2352

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