La revolución de las prótesis. En camino a simular el tacto

Las prótesis del futuro

Alguna vez en la vida hemos dado o recibido un regalo sorpresa en el que nos cubren los ojos e intentamos adivinar qué es mientras lo tocamos con las manos. Empezamos por sentir la textura, luego apretamos y en nuestro cerebro empezamos a asociar la forma a objetos ya conocidos, lo áspero o suave que es, la dureza y cualquier detalle que podamos palpar. Nos referimos al increíble y complejo tacto humano.

El increíble tacto humano

El sentido del tacto nos conecta con el entorno que nos rodea, por medio del tacto podemos sentir la temperatura, la presión y el dolor a través de nuestro órgano sensorial, la piel. Cuando nosotros tocamos con nuestras manos por ejemplo, se envían unas señales a nuestra corteza somatosensorial, que se encuentra ubicada en el lóbulo parietal. Esta corteza funciona como un centro de recepción de señales donde las procesa y luego, produce los estímulos que sentimos, como lo áspero que es el piso cuando arrastramos las rodillas contra él(acuérdate de tu infancia 😉 ) o lo suave que es sentir el algodón.

Lo que se ha venido investigando en los últimos años, es la forma de reproducir el tacto humano para poder adecuarlo a prótesis y que de esta forma, las personas puedan volver a tener esa frontera pérdida con el mundo que los rodea. Y acá es donde nos preguntamos ¿dónde estamos en este campo y a dónde vamos?

Las prótesis actuales

Hoy en día en la industria se encuentran prótesis capaces de simular el sentido del tacto en la persona que las usa. Por ejemplo, en el año 2017 un grupo de científicos italianos lograron crear la primera prótesis de mano biónica portátil utilizable fuera de los laboratorios.

Dicha mano biónica funciona por medio de electrodos ubicados en la parte superior del brazo. Cuando la piel artificial de la prótesis entra con en contacto con un objeto, los sensores se encargan de registrar magnitudes como la presión (fuerza aplicada en una superficie) y en seguida, estos datos se envían como señales a un procesador, el cual, recibe, interpreta y convierte las señales en un lenguaje que el cerebro entienda y ¿cómo llega esta información al cerebro? no nos olvidemos de los electrodos, estos reciben la información de la computadora y estimulan las fibras nerviosas del brazo lo que hace que el cerebro «sea engañado» y evoque la sensación de estar tocando un objeto blando o duro, dependiendo del caso.

Mano bionica interior
Mano biónica con sentido del tacto

El caso de las neuroprótesis

El funcionamiento de la prótesis anterior es una de las formas de abordar el tacto artificial para personas con una prótesis. Otra de los métodos usados son las neuroprótesis. En las neuroprótesis los electrodos se acomodan directamente en la corteza motora y entonces el paciente imagina o intenta realizar el movimiento que desea y los electrodos captan la señal y mandan la orden a los actuadores de la prótesis. Este tipo de prótesis se usa en personas con tetraplejía o en pacientes donde las terminaciones nerviosas no son recuperables..

Hasta el momento parece que los dispositivos biónicos van por un excelente camino, a pesar de tener grandes cuestiones que resolver. En el caso de las neuroprotesis, uno de los inconvenientes más grandes son los electrodos. Debido a que deben ser biocompatibles y hasta el momento son de corta duración dentro del cerebro. Lo que evidentemente no es nada alentador, nadie querrá estar haciéndose craneotomias cada par de años para reemplazar electrodos. Sin embargo, los avances son sorprendentes pero todavía no son los máximos, estamos lejos de llegar a la revolución en este campo y todo se debe a…

El sentido del tacto artificial

Y esta es la cuestión mas desafiante para los investigadores, poder simular con mucha precisión el complejo sentido del tacto. Si nos ponemos a analizar, cuando agarramos una pelota de goma en nuestra mano y la apretamos, nuestra mano esta sintiendo miles de estímulos. Cada fibra de los dedos y la palma se comporta de una manera diferente a las demás y envían diferentes señales a la corteza motora.

Camino al tacto artificial

El Doctor Sliman Bensmaia ha sido uno de los investigadores incansables y prolificos en el campo de las protesis y el sentido del tacto. En su laboratorio y en asociación con la Universidad de Pittsburgh y el Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh se encuetran en la búsqueda de la solución al tacto artificial, pero como explica Bensmaia

“Si tuviéramos una tecnología perfecta que nos permitiera estimular individualmente cada fibra nerviosa de forma selectiva, podríamos restaurar el sentido del tacto a la perfección. Pero, por supuesto, la tecnología no nos permite hacer eso. Tenemos esta matriz con hasta un par de cientos de electrodos y con este número de canales, relativamente pequeño, estamos tratando de estimular 10,000-15,000 fibras, cada una de las cuales tiene su propia respuesta idiosincrásica en un organismo intacto

No podremos estimular cada una de estas 12,000 o 15,000 fibras individualmente. Lo que podemos estimular es decenas o cientos de ellas a la vez. ¿Cómo responden decenas o cientos de fibras? «Podemos usar nuestro modelo para descubrirlo, luego usamos el estímulo eléctrico para intentar reproducirlo, o evocarlo en la medida en que podamos».

Dr. Sliman Bensmaia

Aun queda camino por recorrer…

Por consiguiente, el desafió que afrontan los investigadores es el de simular el tacto humano a la perfección aunque no se cuente con la tecnología suficientemente madura para soportarlo. Además, una de las cuestiones latentes y de gran interés es el funcionamiento del cerebro humano en su totalidad. Una vez se entienda el modo de operar del cerebro y se cuente con la capacidad tecnológica, llegaremos a la revolución de las prótesis.

Queda un largo camino pero esperanzador para todas aquellas personas que han olvidado la sensación de conectarse con el mundo por la pérdida de alguna de sus extremidades o por causa de lesiones o accidentes que les hayan perjudicado su cableado nervioso. Sin duda alguna, un futuro apasionante.

2 comentarios en «La revolución de las prótesis. En camino a simular el tacto»

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