Desarrollan pierna biónica controlada por neuronas
El desarrollo de una interfaz neuroprotésica por parte de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), pretende emular con precisión los movimientos de piernas amputadas. Se reveló recientemente que el dispositivo está plenamente integrado al sistema nervioso humano, y funciona en conjunto a una pierna biónica, lo que aumenta en más de un 40 % la velocidad y rendimiento en entornos como escaleras, pendientes y caminos con obstáculos.
El nuevo sistema aumentó la velocidad de marcha de siete personas amputadas por debajo de la rodilla, respecto a otras que no lo llevaban, y aumentó su facilidad para desplazarse.
La propiocepción es un sexto sentido determina la posición en el espacio de las partes del cuerpo humano. La nueva interfaz permite transmitir información de control neuronal a la prótesis, y devuelve al usuario la sensación propioceptiva de esta, por lo que no se siente como algo ajeno y mejora la forma de regular el movimiento, según explicó el autor principal del estudio, Hugh Herr. La investigación fue publicada en la revista Nature Medicine.
Para crear el movimiento de una extremidad en toda su amplitud, los músculos actúan en pares agonistas-antagonistas y transmiten señales propioceptivas al sistema nervioso central, lo que proporciona a la persona la conciencia de la posición y el movimiento. La amputación quirúrgica de una extremidad provoca un deterioro considerable de la arquitectura neural-muscular en el lugar de la amputación, que altera la dinámica muscular y la propiocepción.
Integración de la prótesis a los músculos
La interfaz conectó quirúrgicamente pares musculares agonista-antagonista, cada uno con electrodos de detección muscular y un pequeño ordenador que decodifica las señales.
Herr afirmó que aunque la extremidad esté elaborada principalmente de titanio y silicona, «esta se siente natural y se mueve de forma natural sin ni siquiera pensar en ello”, de esta forma, cuando el paciente piensa en mover su extremidad biónica, siente que los músculos se mueven naturalmente como lo hacían cuando tenía la pierna intacta.
El también coautor del artículo, Hyungeun Song, destacó que con solo un 18 % de información neuronal biológica fue suficiente para restaurar el control de una marcha funcional, lo que consideró un “hallazgo científico significativo”.
Para futuros trabajos, los investigadores quieren sustituir los electrodos de la superficie de los músculos por pequeñas esferas magnéticas, que permitan seguir con mayor precisión la dinámica de los emparejamientos musculares para controlar mejor la prótesis.
Fuente: SINC
VTV/DC/EMPG
