Diseñado un brazo protésico robótico que puede ser controlado con la mente

Como explica Dario Farina, director de esta investigación publicada en la revista « Nature Biomedical Engineering », «la detección de señales de las motoneuronas de la médula en partes del cuerpo no dañadas por una amputación en lugar de en las fibras musculares remanentes implica que los sensores conectados a la prótesis puedan detectar un mayor número de señales. Así, y en último término, se pueden programar más órdenes en la prótesis robótica, haciéndola así más funcional».

A día de hoy ya hay disponibles en el mercado brazos protésicos robóticos que son controlados a través de la contracción de los músculos remanentes en el hombro o en el brazo, que en muchos casos están dañados a consecuencia de la amputación. En consecuencia, se trata de una tecnología con una funcionalidad muy ‘básica’ que solo incluye un par de ‘órdenes’ de pinzamiento o agarre.

Como apunta Dario Farina, « cuando un brazo es amputado, las fibras nerviosas y músculos se ven gravemente dañados, por lo que es muy difícil que puedan enviar señales válidas para operar la próstesis . En nuestro trabajo hemos probado un nuevo enfoque, moviendo el centro desde los músculos al sistema nerviosos. El resultado es que nuestra tecnología puede detectar y descodificar las señales de una forma más clara, abriendo así la posibilidad para el diseño de prótesis robóticas que puedan ser mucho más intuitivas y útiles para los pacientes».

Pero esta nueva próstesis robótica, ¿realmente funciona? Pues sí. Los autores llevaron a cabo distintos experimentos con seis voluntarios que habían sufrido una amputación de uno de sus brazos a nivel del codo o del hombro. Y de acuerdo con los resultados, todos los participantes fueron capaces de realizar un número de movimientos mucho mayor que el que se logra con las próstesis robóticas ‘clásicas’ , es decir, controladas a través de la contracción de los músculos remanentes.

Concretamente, y entre otras acciones, los voluntarios fueron capaces de mover la articulación del codo, de realizar movimientos radiales –como mover la muñeca de uno al otro lado– y de abrir y cerrar la mano. O como destacan los autores, «los usuarios tienen todas las funciones básicas, tanto del brazo como de la mano, de un brazo real».

En un primer lugar, y para poder portar la prótesis, los voluntarios tuvieron que someterse a una intervención quirúrgica en la que se redirigieron algunos de los nervios del sistema nervioso periférico implicados en el movimiento del brazo y la mano a otros músculos sanos. Así, y dependiendo de la amputación sufrida, los nervios fueron redirigidos a al bíceps o a los músculos pectorales.

Posteriormente, los autores descodificaron la información contenida en algunas de las señales eléctricas enviadas desde los nervios ‘redirigidos’ en la operación y la programaron como ‘órdenes’ para su interpretación por el sensor de la prótesis. Así, y una vez el usuario piense en un movimiento, enviará una señal que recorrerá los nervios y será interpretada por el sensor para mover la próstesis.

Como indican los autores, «queremos descodificar la información contenida en todas las señales enviadas por estas motoneuronas, para así poder programar todas las funciones del brazo y de la mano en la prótesis. En consecuencia, el usuario podría utilizar el nuevo brazo protésico casi como si fuera su propio brazo».

Y esta nueva tecnología, ¿está ya disponible para su uso en el mundo real? Pues aún no. El nuevo brazo protésico robótico y su sensor son solo prototipos experimentales, por lo que aún habrá que llevar a cabo nuevos estudios con más participantes para mejorar la tecnología. Es decir, aún habrá que esperar. Pero quizás no mucho. De hecho, los autores confían en que su modelo protésico podrá estar comercializado en los próximos tres años .