Piedra, papel o tijera: desarrollan una mano robótica controlada por la mente

Investigadores de la Universidad de Michigan han amplificado señales débiles y latentes de los nervios de los brazos para permitir el control en tiempo real, intuitivo, los dedos de una mano robótica.

«Hemos desarrollado una técnica para proporcionar un control individual de los dedos de los dispositivos protésicos que utiliza los nervios en la extremidad residual del paciente”, explica Paul Cederna,  profesor de cirugía plástica en la Universidad de Michigan.

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«Se puede conseguir que una mano protésica haga muchas cosas, pero eso no significa que la persona la esté controlando intuitivamente». La diferencia es cuando funciona en el primer intento con solo pensarlo, y eso es lo que ofrece nuestro enfoque«, afirma Cindy Chestek, profesora asociada de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería en la misma universidad.

Los participantes  en el estudio pudieron levantar bloques haciendo pinza con los dedos; mover su pulgar en un movimiento continuo, levantar objetos de forma esférica; e, incluso, jugar a piedra, papel o tijera.

Injerto muscular para una mano robótica

Uno de los mayores obstáculos en las prótesis controladas por la mente es generar una señal nerviosa fuerte y estable para alimentar la extremidad biónica. Algunos grupos de investigación, aquellos que trabajan en el campo de la interfaz cerebro-máquina, van hasta la fuente primaria, el cerebro. Esto es necesario cuando se trabaja con personas paralizadas, pero es invasivo y de alto riesgo.

Para las personas con amputaciones, los nervios periféricos, la red que se despliega desde el cerebro y la médula espinal, han ofrecido buenos resultados pero aún no han llevado a una solución a largo plazo, porque las señales nerviosas que transmiten son pequeñas.

Con el objetivo de superar estas limitaciones, el equipo de Universidad de Michigan ideó un sistema que consiste en pequeños injertos musculares alrededor de las terminaciones nerviosas en los brazos de los participantes. Estas interfaces regenerativas de nervios periféricos ofrecen, a los nervios cortados, un nuevo tejido para “engancharse” que utilizan a modo de amplificador.

«Hemos conseguido el mayor voltaje registrado de un nervio en comparación con todos los resultados anteriores», dijo Chestek. “Enfoques anteriores pueden obtener 5 microvoltios o 50 microvoltios, señales muy muy pequeñas. Con esta nueva aproximación hemos registrado las primeras señales de milivoltios”, concluye.

Fotografía de cabecera: Evan Dougherty, ingeniera de la Universidad de Michigan