Crean una forma para que personas con amputaciones sientan sus manos protésicas

Las manos protésicas se han vuelto cada vez más sofisticadas.

Muchas pueden recrear la forma compleja y el detalle de las articulaciones y los dedos, mientras que las prótesis motorizadas permiten un movimiento voluntario e independiente.

Pero un nuevo estudio publicado en Science Translational Medicine ofrece un posible vistazo al futuro de la tecnología: manos artificiales que en realidad se sienten como una extremidad viva a medida que se mueven.

Los investigadores reclutaron personas con amputaciones a las que se les había practicado una cirugía que reconfiguraba ciertos nervios musculares y sensoriales que rodeaban la extremidad amputada, lo que les permitía controlar sus prótesis mediante señales cerebrales intuitivas (pensamientos) enviados a los nervios reutilizados.

A través de una serie de experimentos con tres de estos pacientes, los investigadores conectaron dispositivos que generaron vibraciones a lo largo de los músculos específicos cerca del sitio de la amputación.

Cuando se encendió el dispositivo, estas vibraciones crearon una sensación ilusoria de cinestesia, una conciencia del auto-movimiento consciente, en la mano protésica mientras la persona realizaba tareas con ella, tanto en una estimulación virtual como en el mundo real.

Los voluntarios tenían amputaciones que se extendían hasta más allá del codo y de todo el brazo.

El experimento no solo les permitió “sentir” la mano al abrirla y cerrarla, sino que la intuición restaurada les permitió realizar tareas sin necesidad de mirar constantemente su mano.

Y junto con la visión, les proporcionó un mejor control motor global sobre sus prótesis.

“Posicionamos nuestro agarre cuando agarramos cosas: movemos nuestra mano y la espaciamos cuando nos estamos preparando para tomar una copa de vino sin siquiera pensar en ello”, autor principal Paul Marasco, un ingeniero biomédico en el Cleveland Clinic y jefe de su Laboratorio de Integración Biónica, le dijo a Gizmodo.

“Así que con las personas con las que trabajamos, pudimos proporcionarles la sensación de que podían mover sus manos a lugares específicos sin siquiera haberlo mirado y funcionar tan bien como las personas sin discapacidades”.

Los científicos han sabido que las vibraciones musculares pueden crear este mismo tipo de ilusión en personas sanas desde al menos los años 70, dijo Marasco.

Pero mientras su equipo había estado trabajando en la explotación de la ilusión para su uso en tecnología protésica durante los últimos tres años, todavía estaban impresionados por lo potente y consistente que era en los pacientes.

“Pensamos que si funcionaba como lo hizo en una persona físicamente capacitada, obtendríamos una o dos articulaciones; Tendríamos una muñeca, algo básico “, dijo.

“Pero lo que encontramos fueron estas complejas sinergias de varios dígitos en las que toda la mano se mueve y saben a dónde van sus dedos y lo que están haciendo, y están adoptando estas conformaciones de agarre realmente interesantes”.

Añadiendo más apoyo a la idea de que su tecnología podría ser ampliamente adoptada algún día, Marasco señaló que fueron capaces de crear la ilusión en pacientes en diferentes laboratorios.

La investigación también podría ofrecer una idea de cómo percibimos la realidad.

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Existe la sensación de que nuestros movimientos se están haciendo intencionalmente (un sentido de agencia) y existe la sensación de que nuestro cuerpo se siente como el nuestro (un sentido de encarnación).

Los sujetos sintieron que estaban a cargo de su mano, pero nunca sintieron que era “su” mano.

Los hallazgos sugieren además que la agencia y la encarnación no son creadas por los mismos mecanismos, dijo Marasco.

La investigación es una de las primeras en abordar la cinestesia en la tecnología protésica, dijo Marasco. Y desde que comenzó, ya han tenido mejoras tangibles.

“Se necesitan muchos caballos de fuerza para hacer vibrar esos grandes músculos a la frecuencia requerida para generar esas vibraciones que crean la ilusión”, dijo.

“Pero pasamos de un sistema de vibración robótica del tamaño de una lata de refresco a uno que ahora es un poco más grande que una caja de cerillas.

Y todavía tiene la misma potencia, pero esta funciona con baterías y se puede montar directamente en un socket protésico “.

Sin embargo, la agencia es solo parte de la receta necesaria para crear extremidades artificiales similares a la vida, y el equipo de Marasco está tratando de cerrar la brecha con otras tecnologías emergentes.

“Tenemos experimentos en proceso de ejecución donde tenemos el tacto y el movimiento y el control del motor funcionando todos simultáneamente en el mismo brazo”, dijo.

“Entonces piensan en mover el brazo, sienten que se mueve en el espacio y cuando agarran algo, sienten ese contacto como si fuera suyo”. Esa es la siguiente parte de esto, integrar estas piezas en un todo “.

Hoy en día, más del 10 por ciento de las personas con amputaciones de miembros superiores rechazan usar sus prótesis, a menudo porque simplemente no parece cómodas o esenciales.

Y a medida que las extremidades protésicas se vuelven aún más intrincadas y capaces de realizar funciones sin la participación de la persona, los científicos como Marasco han temido que los pacientes sean más propensos a rechazarlas, ya que se sentirían más artificiales.

Pero la ilusión de sensación también puede dar tranquilidad a estos pacientes.

“Creemos que si podemos aprovechar ese sistema y proporcionarles un sentido de pertenencia y propiedad para que su cerebro reconozca que su dispositivo es un ser humano, en realidad superará estas barreras”, agregó.

Marasco y su equipo también planean explorar si su investigación podría usarse para ayudar a los accidentes cerebrovasculares y los pacientes con problemas de la médula espinal dañados.

Fuente: Gizmodo