Paralítico recuperó la sensibilidad gracias a un brazo robótico

Un brazo robótico, controlado cerebralmente mediante un chip, le ha permitido a un hombre con parálisis recuperar la sensibilidad en su extremidad, diez años después de haberla perdido a causa de un accidente.

Para ello, Nathan Copeland, de 28 años, fue sometido a una cirugía cerebral para luego ser conectado a la interfaz cerebro computadora (BCI, por sus siglas en inglés), desarrollada por investigadores de la Universidad de Pittsburgh y de su centro médico. En un estudio, publicado por la revista Science Translational Medicine, el equipo dirigido por Robert Gaunt, Ph.D., profesor asistente de medicina física y rehabilitación en la referida casa de estudios, demostró por primera vez que es posible implantar en los seres humanos una tecnología que permita experimentar la sensación del tacto a través de un brazo robótico que se controla con el cerebro.

"El resultado más importante de este estudio­ es que la microestimulación de la corteza sensorial del cerebro puede provocar una sensación natural en lugar de hormigueo", dijo el coautor del estudio Andrew B. Schwartz, Ph.D., profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina de la universidad. "La estimulación es segura y las sensaciones evocadas se mantienen estables por meses. Todavía hay una gran cantidad de investigación necesaria para entender mejor los patrones de estimulación necesarios para ayudar a los pacientes a realizar mejores movimientos", señaló en un artículo publicado por la universidad.

Ya hace cuatro años, la coautora del estudio Jennifer Collinger, Ph.D., profesora asistente del Departamento de Medicina Física y Rehabilitación, y el mismo equipo habían logrado —empleando una BCI— que Jan Scheuermann, con tetraplejia causada por una enfermedad degenerativa, se alimentara por su cuenta empleando un brazo robótico controlado mentalmente.

Pero la forma en que nuestros brazos se mueven de naturalmente, interactuando con el medio ambiente, no está condicionada solo a que la orden cerebral del movimiento llegue a los músculos. El tacto nos permite calibrar las distintas suavidades con las que hay que tomar una lata de gaseosa o un trozo de pastel.

Con ello en mente, el nuevo brazo robótico desarrollado por el equipo transmite las señales táctiles que recoge, gracias a sensores, a través de una matriz de microelectrodos implantados en el cerebro, donde se encuentran las neuronas que controlan el movimiento de la mano y el tacto.

Copeland quedó cuadripléjico desde el pecho hasta los pies luego de que en 2004 un accidente de coche lo dejara con el cuello roto y lesiones en la médula espinal. A él, el equipo investigador de la BCI le implantó cuatro diminutos microelectrodos —cada uno tenía la mitad del tamaño de un botón de camisa— en el cerebro. Antes de la cirugía, se utilizaron técnicas de imagen para identificar las regiones exactas en el cerebro del paciente correspondientes a las sensaciones de cada uno de los dedos y la palma.

"Puedo sentir casi todos los dedos, es una sensación muy rara", dijo Copeland alrededor de un mes después de la cirugía. "A veces se siente eléctrica y otras veces se siente una presión. Se siente como si los dedos estuvieran siendo tocados o empujados". Aunque puede sentir diversos grados de presión, no puede distinguir las temperaturas de los objetos que toca.

El Dr. Gaunt explicó que el trabajo tiene la intención de renovar el uso de capacidades naturales del cerebro para devolver a las personas lo que habían perdido pero no olvidado: "El objetivo final es crear un sistema que se mueva y sienta como un brazo natural. Tenemos un largo camino por recorrer para llegar allí, pero esto es un gran comienzo."

Este año, científicos rusos de la Universidad de Tomsk desarrollaron una prótesis de brazo robótico y su algoritmo de control usando señales mioeléctricas. Esta extremidad mecánica reconocerá independientemente los movimientos de su dueño y podrá moverse como cualquier brazo en buen estado de salud. 

Hans Huerto

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