Las dentaduras postizas a lo largo de
su historia se han vuelto cada vez más complejas: los brazos biónicos realizan varios agarres, las rodillas se doblan y se doblan independientemente con esfuerzo, lo que facilita el caminar por las escaleras. Pero hasta ahora, uno de los problemas más importantes sigue siendo la falta de retroalimentación. Los amputados deben enfocarse principalmente en la visión, por lo que usar una prótesis en la oscuridad o buscar artículos en una mochila no es el ejercicio más efectivo.
Un equipo de científicos de la Clínica Cleveland
presentó una nueva forma de obtener retroalimentación de las prótesis, basada en la vibración en los músculos de la prótesis. En unos pocos minutos, afirmaron los investigadores, los tres amputantes comenzaron a usar prótesis de mano de manera más eficiente.
Un equipo de investigadores dirigido por Paul D. Marasco ha desarrollado una interfaz neuro-máquina que transmite vibraciones a los músculos para mejorar el control de las prótesis. El sistema simula la cinestesia, una sensación de posición corporal y movimiento de las extremidades, esfuerzo, fuerza y gravedad. Los científicos consideran que este enfoque es la estrategia más efectiva para aumentar la eficiencia del uso de prótesis y mejorar la vida de los pacientes.
La persona sana promedio puede realizar diversos movimientos, controlar sus acciones en la oscuridad o con los ojos cerrados. Gracias a los
receptores propios en nuestros músculos, ligamentos, articulaciones, sabemos dónde está nuestro brazo o pierna en un momento particular, son capaces de predecir el movimiento hasta el punto final y cambiar cualquier parámetro para lograrlo, por ejemplo, aumentar la fuerza. En el caso de una prótesis, una persona se enfoca solo en la visión, lo que reduce la efectividad del dispositivo.
“Debido a la falta de retroalimentación, es imposible operar objetos en la oscuridad. Necesito ver un artículo para llevarlo. Cuando no es visible, es imposible entender dónde está. En principio, puedes sentir el peso. Por lo tanto, hay esperanza para el cuero artificial y otros desarrollos en el campo de la retroalimentación ”,
dijo Konstantin Deblikov, propietario de las prótesis biónicas BeBeonic y MyoFacil, en una entrevista con Geektimes.
Al estudio, realizado por Paul Marasco, asistieron personas con brazos amputados, utilizando prótesis invasivas de las manos; los dispositivos conectados directamente a los nervios de las extremidades le permiten controlarlos intuitivamente utilizando señales del cerebro. Durante el experimento, los científicos instalaron dispositivos vibratorios en los tocones: las vibraciones crearon la ilusión de la kinestesia. El dispositivo permitió no solo "sentir" cómo se comprime o expande el agarre, sino que también ayudó a controlar intuitivamente la prótesis sin tener que mirarla constantemente. La eficiencia aumentó cuando se agregó visión a este proceso.
Según el líder del equipo, Paul Marasco, los científicos han sido conscientes de la capacidad de las vibraciones musculares para crear la ilusión de la kinestesia desde la década de 1970. Pero su equipo está asombrado de cuánto afecta esta técnica a los pacientes.
A continuación se muestra un video que muestra el proceso de interactuar con la prótesis y recibir retroalimentación mediante vibración.
Además de mejorar el control de la extremidad, la retroalimentación juega otro papel importante: está diseñada para eliminar la sensación de extrañeza. "Habiendo perdido una extremidad, no solo pierdes físicamente una parte de ti mismo, sino que también pierdes una parte del componente espiritual", dice
Jacob George , autor de otro estudio realizado en 2017. Luego, la prótesis controlada por el pensamiento ayudó a
restaurar 100 sensaciones táctiles realistas .
Los sensores instalados en la prótesis envían información al cerebro a través de dos dispositivos implantados. El cerebro los transforma en sentimientos de presión, vibración y movimiento. Esto le permite engañar al cerebro y hacerle creer que la extremidad realmente pertenece a este cuerpo.
En la foto a continuación, uno de los participantes en el experimento sostiene y siente la mano de su esposa usando una prótesis biónica experimental.
El trabajo científico fue
publicado en la revista Science Transplantational Medicine en marzo de 2018. DOI: 10.1126 / scitranslmed.aao6990