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viernes 14 de octubre de 2016

Cuadripléjico recuperó el tacto gracias a un implante cerebral

Procesadores emiten las señales que gobiernan movimientos y sensaciones desde y hacia un brazo robótico.

Un hombre paralítico está recuperando su sentido del tacto al utilizar una mano robótica controlada por su mente: sus propios dedos sienten una ligera presión cuando los artificiales lo tocan. El experimento, dado a conocer ayer, constituye una etapa inicial en los intentos para fabricar prótesis sensibles.

¿Cómo funciona? Pequeños procesadores informáticos implantados en el cerebro de Nathan Copeland se saltan la médula espinal que tiene dañada y transmiten las señales eléctricas que gobiernan el movimiento y la sensación hacia y desde el brazo robótico.

La técnica
Los investigadores usaron una técnica conocida como microestimulación intracortical (ICMS, por sus siglas en inglés) con la que se activan neuronas de un área específica del cerebro con señales eléctricas por medio de chip o electrodos colocados directamente sobre el cerebro. Esta metodología difiere de otros experimentos en los que se usan cascos externos que captan las ondas cerebrales desde fuera. El paciente llevaba una década sin poder sentir el tacto en sus dedos.

En el caso de Copeland, una vez identificada la zona de su cerebro que controla el tacto de los dedos de su mano derecha, se le colocaron los electrodos y fueron probando por medio de descargas de distinta amplitud e intensidad qué neuronas específicas activaban. En un proceso inverso, los electrodos fueron conectados a un interfaz cerebro-máquina y este a un brazo robótico. Cuando o alguno de sus colegas tocaba los dedos de titanio, el joven sentía que estaban tocando su dedo índice, el pulgar o todo el dorso de la mano.

Copeland, que estaba vendado durante los ensayos, también pudo sentir la intensidad de muchos de esos toques, aunque a veces también sentía hormigueos u otras sensaciones no naturales. Tampoco podía sentir si el contacto era cálido o frío. La temperatura, como la intensidad de la presión, es una de las distintas cualidades del sentido llamado tacto, pero que los científicos prefieren englobarlo en algo más amplio como es el sistema somatosensorial.

Pero colocar electrodos dentro del cerebro es una técnica muy invasiva "Habrá qué ver que pasa con ellos con el paso de los años y su impacto en las neuronas antes de que esta técnica se extienda", recuerda Gaunt.

Con los ojos vendados, Copeland pudo identificar acertadamente en el 84% de las ocasiones cuál de los dedos robóticos le tocaban los investigadores de la Universidad de Pittsburgh.

"En la mayoría de los casos, se sentía una presión o un cosquilleo" en el dedo natural correspondiente, señaló Copeland, de 30 años y de Dunbar, Pennsylvania.

"Cuando un investigador tocó dos dedos a la vez "me reí y le dije que si trataba de hacerme trampa o algo así".

Aprovechar las ondas cerebrales para controlar prótesis es un campo excitante debido al objetivo de dar a los discapacitados más independencia y mejorar las extremidades artificiales para quienes hayan sufrido una amputación.

Implantes
La prensa ha informado en los últimos años sobre los experimentos en los que personas paralíticas han movido un brazo robótico para tocar un ser querido o tomar una bebida, simplemente con imaginar el movimiento.

Los pensamientos activan implantes cerebrales que transmiten señales eléctricas necesarias para controlar el movimiento. Estas señales son transmitidas mediante una computadora a la extremidad robótica.

Sin embargo la novedad estriba en que se ha logrado recrear la sensibilidad mediante esta tecnología controlada por el cerebro.

A fin de cuentas, un movimiento adecuado no depende simplemente de mover algunos músculos. Alcanzar un objeto y tener sensibilidad al tacto contribuye a que uno pueda asir algo de manera natural, con la suficiente fuerza para sostenerlo sin que se caiga y sin aplastarlo.

"Se trata de más que una simple conexión emocional", dijo Robert Gaunt, profesor adjunto de rehabilitación en la Universidad de Pittsburgh que encabezó el nuevo estudio.

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