Esta prótesis robótica responde a las órdenes cerebrales de su usuario

(Agencia N+1 / Hans Huerto) Científicos han desarrollado sistema de biosensores para el funcionamiento de un brazo robótico que se mueve en función a las señales de los nervios de la médula espinal. Para controlar la innovación, el paciente debe pensar como si estuviera controlando su propio brazo, un brazo fantasma o la ilusión de este, e imagine algunas maniobras sencillas, como juntar dos dedos para pellizcar. El estudio del equipo interinstitucional fue publicado en la revista Nature Biomedical Engineering.

Los procesos cerebrales se basan en la transmisión de señales eléctricas entre neuronas o sinapsis. La tecnología del sensor interpreta las señales enviadas desde las neuronas motoras espinales y las usa como órdenes. El modelo de la investigación se basa en el registro de órdenes a partir de las señales de neuronas en partes del cuerpo no dañadas por la amputación. Estas señales son detectadas por los sensores de la prótesis, lo que amplia el espectro de órdenes programables y la hace más funcional en comparación con otros brazos robóticos.

La innovación. Las prótesis robóticas regulares son controladas por el usuario contrayendo los músculos remanentes en su hombro o brazo, pero mucho de este tejido a menudo está dañado y solo permiten ejecutar eficientemente uno o dos comandos de agarre. Por esto, entre el 40% y 50% las descartan. La innovación "traslada al sistema nervioso la fuente del movimiento, puede detectar y decodificar señales más claramente, lo que abre la posibilidad de prótesis robóticas que podrían ser mucho más intuitivas y útiles", explicó Dario Farina, médico del Imperial College de Londres, a cargo de la investigación.

Seis voluntarios, amputados desde el hombro o justo por encima del codo, probaron el sistema. Lograron mover la articulación del codo y la muñeca de lado a lado, así como abrir y cerrar la mano. Parte de su Sistema Nervioso Periférico (SNP), que determina los movimientos de la mano y el brazo, fue reconectado con tejido hacia el músculo pectoral en el pecho o el bíceps en el brazo. El equipo detectó las señales eléctricas enviadas desde las neuronas motoras espinales. La prótesis superó el rendimiento de las controladas por remanentes musculares y el usuario ejecutó todas las funciones básicas de una mano y un brazo reales.

Metas. Esto pudo lograrse tras decodificar y mapear las señales eléctricas, para interpretarlas en modelos informáticos. Los modelos fueron comparados con otros de movimientos de pacientes sanos, lo que ayudó a asociar señales específicas con determinados movimientos. Luego se conectó un parche sensor en el músculo que había sido operado como parte del redireccionamiento del SNP, con que se conectó a la prótesis, para controlar el dispositivo con solo pensar en comandos específicos de brazo y mano.

Los científicos quieren decodificar el significado detrás de todas las señales enviadas desde estas neuronas motoras, para que puedan programar una gama completa de funciones de brazo y mano en la prótesis. El equipo de científicos asegura que el dispositivo requiere de tres años de refinamiento antes de salir al mercado. El siguiente paso del desarrollo del equipo involucrará pruebas con una población transversal mucho más amplia para robustecer el banco de comandos.