7 oct. 2011

Un traje robótico transmite al cerebro el sentido del tacto


La posibilidad de controlar extremidades robóticas con la mente es una línea de investigación esperanzadora, aunque aún preliminar, para ayudar a personas con movilidad reducida. Experimentos con monos han mostrado ya que esto es, en teoría, posible, y ahora se ha dado un paso más al lograr que los primates no sólo manipulen objetos sin usar su cuerpo -tan sólo mediante estímulos neuronales- sino que también puedan sentir las diferentes texturas de los elementos que tocan.

Este nuevo avance, cuyos detalles publica la revista 'Nature', representa la primera vez que se utiliza con éxito una interfaz cerebral bidireccional o interactiva. Además de enviar impulsos cerebrales al robot -en este caso, una mano 'avatar' o virtual- para ordenarle que se mueva, también recoge información táctil de los objetos sobre los que se posa la extremidad mecánica.

Dos monos, llamados M y N, aprendieron al cabo de varios intentos a procesar los estímulos sensoriales que recibían de la mano virtual. El experimento requería que, para recibir su premio, supieran posar la mano 'avatar' sobre un objeto virtual concreto, indistinguible visualmente de otros. El único modo que tenían los primates de resolver la tarea era reconocer la información táctil que llegaba a sus neuronas.

Los animales recibieron para este experimento dos implantes de electrodos, uno sobre un grupo de entre 50 y 200 neuronas de la corteza motora primaria (M1) y otro sobre un conjunto mayor, de miles neuronas, en la corteza somatosensorial primaria (S1). La mano virtual recibía órdenes de las neuronas M1 y a su vez enviaba estímulos eléctricos a las neuronas S1, que interpretaban los impulsos como sensaciones táctiles.

Primera demostración en animales

El profesor Miguel Nicolelis, que lleva más de una década realizando esta clase de estudios desde la Universidad de Duke (EEUU), es optimista sobre las posibilidades de esta vía de investigación y cree que dará frutos en un "futuro cercano", aunque todavía será necesario comprobar si el sistema funciona en humanos y si puede ser realmente útil para ayudar a tetrapléjicos o personas que hayan perdido movilidad.

"Esta es la primera demostración de una interfaz cerebro-máquina-cerebro que establece un vínculo directo y bidireccional entre un cerebro y un cuerpo virtual", señala Nicolelis. Al tiempo que una zona del cerebro envía señales, otro área recibe y procesa información, todo ello mediado por la extremidad o mano virtual. La idea es que, en el futuro, este 'avatar' se convierta en un exoesqueleto que el paciente pueda vestir.

"El importante éxito con primates no humanos es lo que nos hace pensar que los humanos podrían lograr las mismas tareas mucho más fácilmente en el futuro", explica Nicolelis. En el caso de que fuera posible, los pacientes con problemas de movilidad podrían aprender a controlar exoesqueletos y mover con ellos sus extremidades. De hecho, un proyecto internacional denominado 'Walk Again' ('Caminar de Nuevo'), en el que participan científicos norteamericanos, brasileños, alemanes y suizos, pretende hacer una demostración con un exoesqueleto mecánico en la ceremonia de apertura del próximo Mundial de fútbol.


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