Crean dispositivo para “naturalizar” la conexión entre una persona y su prótesis

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un dispositivo innovador que “naturaliza” la interacción entre personas con amputaciones y sus prótesis al facilitar el flujo de información bidireccional entre el sistema nervioso del usuario y el dispositivo robótico.

Este avance ha sido logrado por científicos del Imperial College de Londres, la Universidad de Medicina de Viena y la Universidad de Zaragoza (noreste de España). Los resultados de su trabajo, que ha durado varios años, fueron publicados este miércoles en la revista Science Robotics.

Los investigadores han descubierto cómo controlar la contribución de los reflejos espinales en el control neuronal de una prótesis de mano. Proponen usar la estimulación nerviosa mediante la vibración localizada de los tendones asociados con la tarea motora deseada.

Esta estimulación modula la excitabilidad de ciertos circuitos neuronales espinales, permitiendo que estos integren la información sobre el estado de la prótesis (una mano biónica) para su control.

Estos circuitos espinales son cruciales en la regulación sensorial y, aunque permanecen intactos en pacientes con amputaciones, no se han aprovechado para desarrollar nuevas interfaces neuronales para el control de prótesis.

El estudio muestra resultados prometedores, evidenciando que al aplicar la vibración en los tendones coherente con la activación muscular, se mejora notablemente el control de la prótesis. Los usuarios muestran mejoras significativas en acciones específicas, como el agarre fino.

La publicación incluye un video donde se ve a una persona con una prótesis en la mano “pinzando” dados numerados de una caja y transportándolos a otro cajón similar, colocándolos en el mismo orden.

El amputado debe sentirse “dueño” de su prótesis Entre los autores del estudio se encuentra Jaime Ibáñez, ingeniero de Telecomunicaciones del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza. Él destacó la importancia de que la interacción entre la persona amputada y su prótesis sea “lo más natural posible” y que la información fluya bidireccionalmente.

“Quiero cerrar la mano y el dispositivo la cierra; pero también me gustaría que esa prótesis sienta cosas y nos las transmita para que mi sistema nervioso utilice esa información”, explicó a EFE el investigador. Señaló que la principal novedad de este desarrollo es su capacidad para favorecer una interacción natural con dispositivos robóticos, ya muy complejos y con gran capacidad de acción, logrando una verdadera integración sensorial y motora.

Ibáñez subrayó que, a pesar de los avances tecnológicos y robóticos para ayudar a personas amputadas, el mayor desafío actual es lograr una integración transparente entre estos dispositivos y el sistema nervioso de sus usuarios (la interfaz neuronal).

Actualmente, el principal método para que los usuarios “sientan” a través de la prótesis es mediante la interpretación de ciertos estímulos sensoriales, lo cual dista mucho del control automático de las extremidades naturales, aprovechando la avanzada red de circuitos en la médula espinal.

“En nuestro estudio utilizamos las conexiones existentes en la médula espinal para transmitir información a la prótesis, y también logramos que la prótesis nos devuelva información”, precisó Ibáñez. Mejorar esta interacción y “naturalizar” al máximo estas conexiones puede ser crucial para que los usuarios se sientan “dueños” de su mano robótica.

El investigador detalló que han probado el dispositivo en pacientes con resultados “muy prometedores”, logrando que los usuarios intervengan con su prótesis de forma más eficiente, consumiendo menos energía y reduciendo errores en el control. Explicó que han probado y validado el funcionamiento con prótesis existentes y comercializadas.

Aunque queda mucho por hacer —empezaron estas investigaciones hace cinco años en el Imperial College de Londres—, Ibáñez está convencido de que la tecnología, una vez madura y tras superar todas las fases de ensayo, podría aplicarse también a otras extremidades y prótesis.