El poder del cerebro y la ingeniería

Investigadores de Estados Unidos desarrollaron un brazo robótico controlado directamente por la mente que tiene el nivel de agilidad más próximo a un miembro humano normal conseguido hasta ahora


Jan Schüermann, una mujer de 53 años que fue diagnosticada con una enfermedad cerebral degenerativa hace 13 años y está paralizada del cuello para abajo, es capaz de operar el brazo robótico con un nivel de control y fluidez nunca visto antes en este tipo de prótesis avanzadas.

"Es tan fantástico", dijo Scheuermann durante una conferencia de prensa. "Estoy moviendo cosas. No he movido cosas por alrededor de 10 años (...). Es solo cuestión de pensar: 'Quiero hacer eso'", señaló la paciente.
Es tan fantástico", dijo Scheuermann durante una conferencia de prensa. "Estoy moviendo cosas. No he movido cosas por alrededor de 10 años", agregó

Expertos califican el suceso como un notable avance para las prótesis controladas directamente con el cerebro. Otros sistemas ya han permitido a pacientes paralíticos mecanografiar o escribir a mano simplemente pensado en las letras que quieren plasmar. Y el mes pasado, investigadores en Suiza usaron electrodos implantados directamente en la retina para permitir leer a un paciente no-vidente.

El desarrollo de interfaces cerebro-máquina se desarrolla rápidamente y los científicos predicen que la tecnología podría utilizarse finalmente para esquivar los nervios dañados y despertar los propios músculos paralizados de la persona.

Mientras tanto, dicen, sistemas como este podrían compararse con el "exoesqueleto" robótico que permite caminar a parapléjicos y tetrapléjicos.

Algoritmo complejo


En el último estudio, publicado en la revista The Lancet, un equipo de investigadores del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh implantó dos dispositivos de microelectrodos en la corteza izquierda de la mujer, la parte del cerebro que inicia el movimiento.

Los médicos usaron una técnica de escáner del cerebro en tiempo real, llamada resonancia magnética funcional, para encontrar la parte exacta del cerebro que se activaba al pedirle a la paciente que pensase en mover uno de sus brazos paralizados.

Los electrodos se conectaron a la mano robótica a través de un equipo que ejecuta un complejo algoritmo que traduce las señales imitando la forma en que un cerebro controla las extremidades sanas.

"Esos electrodos son dispositivos destacables ya que son muy pequeños", dijo a Reuters Michael Boninger, que trabajó en el estudio. "No puedes comprarlos a Radio Shack".

Pero Boninger dijo que la forma en que opera el algoritmo es el principal avance. Traducir con precisión las señales cerebrales ha sido uno de los mayores retos en las prótesis controladas por la mente.
Ahora no hay límite para decodificar el movimiento humano. Se vuelve más complejo cuando se trabaja en partes como la mano, pero creo que una vez que se puede lograr el movimiento deseado en el cerebro, entonces el movimiento que se realiza tiene una amplia gama de posibilidades", dijo Michael Boninger, que trabajó en el estudio

"Ahora no hay límite para decodificar el movimiento humano", dijo. "Se vuelve más complejo cuando se trabaja en partes como la mano, pero creo que una vez que se puede lograr el movimiento deseado en el cerebro, entonces el movimiento que se realiza tiene una amplia gama de posibilidades", agregó.

Les llevó semanas a los expertos entrenar a Schüermann para que dominase el control de la mano, pero fue capaz de moverla después de dos días, y con el tiempo logró completar tareas -como agarrar objetos, orientarlos y moverlos a la posición deseada- con una tasa de éxito de 91,6%. Su velocidad se incrementa con la práctica.

Los investigadores planean incorporar tecnología inalámbrica para eliminar la necesidad de conectar con un cable la cabeza del paciente y la prótesis.

Creen que podría añadirse un bucle sensorial que devuelva información al cerebro, lo que permitiría al usuario ver la diferencia entre caliente y frío o las superficies suaves y rugosas.

"Esta interfaz cerebro-máquina bioinspirado es un notable avance tecnológico y biomédico", dijo Grégoire Courtine, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana, que no participó en el estudio.

"Aunque hay muchos retos por delante, este tipo de sistemas se está acercando rápidamente al punto de avance clínico", dijo Courtine en un artículo de opinión vinculado con el estudio.

Cuestiones éticas


A pesar de que el uso de la tecnología para recuperar el movimiento, la vista o la audición en personas incapacitadas parece indiscutible para muchos, algunos grupos éticos y de derechos de los discapacitados son cautos.

Defienden que la recuperación de la audición, por ejemplo, podría alimentar el prejuicio de que la vida de un sordo es menos rica, o peor vivida.
Es muy probable que este tratamiento sea la puerta de atrás para mejorar este tipo de intervenciones tecnológicas", dijo Andy Miah, profesor de la Universidad del Oeste de Escocia. "La gente cuestionará si es deseable, pero ya vivimos en una sociedad que tolera estas modificaciones"

Andy Miah, profesor de la Universidad del Oeste de Escocia con una extensa bibliografía sobre la mejora humana en el contexto de los Juegos Paralímpicos, dice que está muy lejos de ser sencillo.

"Por ejemplo, hace unos años, hubo un caso de una pareja de lesbianas sordas que trató de utilizar la fertilización in vitro para seleccionar la sordera", indicó. "Argumentaron que la ausencia de audición no es exactamente una deficiencia, pero permite el acceso a una comunidad rica", agregó.

Pero la ética se vuelve más compleja con la posibilidad de usar estas tecnologías para mejorar las condiciones de pacientes sanos.

"Es muy probable que este tratamiento sea la puerta de atrás para mejorar este tipo de intervenciones tecnológicas", dijo Miah. "La gente cuestionará si es deseable, pero ya vivimos en una sociedad que tolera estas modificaciones", añadió.

"Las intervenciones oftalmológicas con láser han crecido astronómicamente la última década y nadie se queja de que se está haciendo gente sobrehumana", explicó.

Para Jan Schüermann, la experiencia ha sido transformadora.

"Esto le da voluntad renovada", dijo Boninger. "El primer día que tuvimos que mover el brazo, tenía una increíble sonrisa de alegría. Podía pensar en mover su muñeca y que pasase algo".

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