La pierna biónica que siente

Investigadores europeos diseñan una protésis que permite a una persona amputada de una pierna por encima de la rodilla sentir el dedo gordo del pie, el talón o cualquier otro lugar del pie cuando le tocan

R. I

02/10/2019 a las 20:00h.

Djurica Resanovic perdió su pierna a causa de un accidente de moto hace varios años. Debido a las lesiones, los cirujanos tuvieron que amputarle la pierna por encima de la rodilla. Hoy, Djurica puede decir que tiene una nueva pierna. Aunque biónica, gracias a la ... nueva tecnología neuroprostética , la pierna se ha fusionado con el resto del organismo y Djuric, durante un ensayo clínico, ha podido sentir, después de muchos años, su pierna y su pie, como si fuera su propia pierna. «No necesitaba concentrarte para caminar, solo mirar hacia adelante y dar un paso. Ya no necesito mirar dónde está mi pierna para evitar caerme », afirma.

Estos resultados han sido posibles gracias a un equipo de científicos de un consorcio europeo dirigido por instituciones suizas, ETH Zurich y EPFL spin-off SensArs Neuroprosthetics , en colaboración con instituciones en Belgrado (Serbia), que han caracterizado e implementado con éxito la tecnología de pierna biónica con tres amputados. Los resultados aparecen en la edición de hoy de «Science Translational Medicine».

«Hemos demostrado que se necesita menos esfuerzo mental para controlar la pierna biónica porque el amputado siente que su prótesis pertenece a su propio cuerpo», explica Stanisa Raspopovic, profesor de ETH Zurich y cofundador del spin-off EPFL SensArs Neuroprosthetics.

No necesitaba concentrarte para caminar, solo mirar hacia adelante y dar un paso. Ya no necesito mirar dónde está mi pierna para evitar caerme

Stanisa, quien dirigió el estudio añade: «Es la primera prótesis en el mundo para amputado s por encima de la rodilla equipados con retroalimentación sensorial. Mostramos que la retroalimentación es crucial para aliviar la carga mental de usar una prótesis que, a su vez, conduce a un mejor rendimiento y facilidad de uso».

Con una venda en los ojos y tapones para los oídos, Resanovic pudo sentir su prototipo de pierna biónica gracias a la información sensorial que llegaba de forma inalámbrica a través de electrodos colocados quirúrgicamente en el sistema nervioso intacto de los muñones. Estos electrodos atraviesan el nervio tibial intacto en lugar de envolverlo . Este enfoque ya ha demostrado ser eficiente para los estudios de la mano biónica liderados por Silvestro Micera, coautor de la publicación, cofundador de SensArs Neuroprotésica.

«Me di cuenta cuando tocaron el dedo gordo del pie, el talón o cualquier otro lugar del pie. Incluso podría decir cuánto se flexionó la rodilla», señala Resanovic.

Resanovic es una de las tres personas amputadas, todas con amputación transfemoral –por encima de la rodilla-, que participó en un estudio clínico de tres meses para probar la nueva tecnología de pierna biónica que lleva la neuroingeniería un paso más lejos, proporcionando una solución prometedora para esta situación altamente incapacitante que afecta más de 4 millones de personas en Europa y EE.UU.

Gracias a las sensaciones detalladas de la planta del pie artificial y de la rodilla artificial, los tres pacientes pudieron maniobrar a través de obstáculos sin la necesidad de mirar su extremidad artificial mientras caminaban. Podían tropezar con los objetos y mitigar la caída. Y lo que es más importante, las pruebas de imágenes cerebrales y psicofísicas confirmaron que el cerebro era menos solicitado con la pierna biónica, dejando más capacidad mental disponible para completar con éxito las diversas tareas.

Estos resultados complementan un estudio reciente que demostró los beneficios clínicos de la tecnología biónica , como la reducción del dolor y la fatiga del miembro fantasma .

lLas pruebas de imágenes cerebrales y psicofísicas confirmaron que el cerebro era menos solicitado con la pierna biónica Francesco M. Petrini

Conexión entre el cuerpo y la máquina

El principio fundamental de la neuroingeniería trata de fusionar cuerpo y máquina. Implica imitar las señales eléctricas que el sistema nervioso habría recibido normalmente de la pierna real de la persona. Específicamente, el prototipo de pierna biónica está equipado con 7 sensores a lo largo de la planta del pie y 1 codificador en la rodilla que detecta el ángulo de flexión. Estos sensores generan información sobre el tacto y el movimiento de la prótesis. A continuación, las señales sin procesar se modifican mediante un algoritmo inteligente en señales biológicas que se envían al sistema nervioso del muñón, al nervio tibial a través de electrodos intraneurales, y estas señales llegan al cerebro para su interpretación.

Es la primera prótesis en el mundo para amputados por encima de la rodilla equipados con retroalimentación sensorial

«Creemos que los electrodos intraneurales son clave para entregar información biocompatible al sistema nervioso para una gran cantidad de aplicaciones neuroprotésicas», explica Silvestro Micera, coautor de la publicación.

Micera continúa innovando en el campo de la neurociencia traslacional utilizando electrodos intraneurales, como la mano biónica, la estimulación del nervio óptico y la estimulación del nervio vago para pacientes con trasplante de corazón.