Ahora mismo estás sintiendo el móvil en el que estás leyendo este artículo, ¿verdad? O en su defecto, estás notando el lugar en el que estás posando tus manos a la hora de leer este artículo en tu PC. Es algo que tenemos tan interiorizado en nuestro día a día que no le prestamos al más mínima atención. Pero piensa por un momento en el caso hipotético de que tuvieras una prótesis como brazo. ¿Podrías sentir aquello que tocas? No.

Esto es algo que tienen que sufrir las personas con amputaciones de determinados miembros de su cuerpo. Pueden usar prótesis para que su vida sea algo más fácil, pero siguen sin poder, por ejemplo, notar todos los matices que nosotros notamos a la hora de tocar algo. Por ello, estos brazos robóticos que tienen sentido del tacto son tan necesarios.

Brazos robóticos con tacto: cuando la vida se vuelve algo más fácil

Pongamos un ejemplo práctico. Nosotros, cuando tenemos problemas de vista, nos guiamos por el tacto. En la noche, cuando vamos a por un poco de agua o al baño, en la oscuridad tanteamos con nuestras manos los objetos de alrededor para poder avanzar. Las personas con estas amputaciones no pueden hacer esto, y siempre tienen que ver qué movimiento hacen para poder realizarlo correctamente.

Estas prótesis robóticas ideadas en dos investigaciones; una liderada por Loredana Zollo, Giovanni Di Pino y Eugenio Guglielmelli, en la Università Campus BioMedico di Roma, en Italia y otra  de Edoardo D’Anna y Silvestro Micera en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza. A este tipo de sentido se le conoce como retroalimentación sensorial y su solución para este problema son estas manos biónicas que podemos ver en los vídeos.

Los resultados se plasmaron en sendos artículos publicados en la revista Science Robotics se realizaron por dos grupos de investigación, en proyectos separados que idearon manos biónicas que proporcionan retroalimentación sensorial a los amputados.

Los investigadores de ambas investigaciones implantaron electrodos en los tocones de los brazos robóticos. Concretamente, se implantaron en los nervios mediano y cubital y a estos se entregaban estimulación eléctrica precisa que envían información al cerebro del usuario sobre lo que está haciendo la mano biónica. Básicamente consiste en el proceso habitual que nosotros seguimos con nuestro cerebro y los impulsos eléctricos de nuestra mente.

La investigación suiza por su parte reportó que dicho brazo dio resultados óptimos; la paciente que se sometió al experimento pudo experimentar sensación de agarre recio, lo que le permitió sentir cuándo un objeto se deslizaba de la mano y reaccionar de forma inmediata.

Brazo robótico 2

Según Zollo, una de las encargadas de la investigación italiana, “la retroalimentación sensorial es la forma principal de hacer que una prótesis sea parte del cuerpo humano. Alrededor del 30 por ciento de los usuarios de prótesis los abandona por frustración al hacer funcionar lo que se siente como un cuerpo extraño”.

Un objetivo difícil de alcanzar

Brazo robótico 3

Los sensores táctiles se llevan desarrollando desde hace ya casi una década, los cuáles dan una sensación de presión y tacto a sus usuarios. No obstante, imitar las capacidades sensoriales robustas de la mano sigue siendo un objetivo difícil de alcanzar. Integrar eso en una mano biónica que se comunica con el cuerpo en tiempo real, en términos médicos y tecnológicos, es extremadamente complicado.

Para que estos sensores funcionen la intención del usuario es vital, no funcionan por sí misma. La clave de nuestro sentido del tacto es precisamente esa; nuestro cerebro y el sentido se fusionan de tal forma que la sensación sea inmediata a la par que nuestro cerebro recibe la señal. Para imitar esto, un método consiste en conectar electrodos a los músculos en el antebrazo o la parte superior del brazo. Un algoritmo decodifica las señales eléctricas generadas cuando el amputado realiza movimientos sutiles para mover su “mano fantasma (o el miembro amputado), informando a la mano biónica de su intención. Pero estamos lejos de alcanzar dichas cuotas.

Pero el cerebro, a su vez, necesita información de lo que pasa, de lo que toca la mano, y existen muchísimos factores como el tipo de contacto, el movimiento para realizar la tarea, etcétera. os sensores en la mano biónica recogen esa información y los algoritmos la codifican. Ese código se convierte en impulsos de estimulación eléctrica entregados al sistema nervioso y, en última instancia, al cerebro.

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Zollo y su equipo consiguieron idear un sistema que puede hacer toda esa comunicación lo suficientemente rápido para que el cerebro pueda sentir que un objeto se está escapando de la mano biónica para corregir la posición de esta. El proceso no fue fácil; para lograrlo, los investigadores primero determinaron, utilizando voluntarios sanos, las señales generadas cuando un objeto que está sujeto comienza a deslizarse entre los dedos. Luego replicaron artificialmente esas señales en un amputado voluntario equipado con una mano biónica.

¿Qué hay entonces de la investigación suiza? Su cometido era generar una variante llamada priocepción, mucho más complicada de conseguir que la retroalimentación táctil. El movimiento relativo a otro movimiento involucra señales múltiples de entradas múltiples. Las neuronas responsables de estas señales suelen estar ubicadas cerca de las neuronas motoras encargadas del movimiento, lo que dificulta su activación sin causar espasmos no deseados.

La técnica que usaron los investigadores suizos se llama sustitución sensorial, consistente en recrear sensaciones propioceptivas, capacitando a voluntarios para asociar la propiocepción con una señal separada y más fácil de generar. A modo de ejemplo, una voluntaria intió una sensación separada en su muñeca que aumenta de magnitud a medida que su mano se cerraba mientras agarraba un cilindro con la mano biónica.

Aún nos queda mucho camino que recorrer en este sentido. Pero estos avances nos permiten pensar en un futuro en el que las prótesis para amputados sean algo más que simples reemplazos de esas extremidades, sino miembros totalmente reales que puedan imitar el tacto humano en su esplendor.