Pierna biónica controlada por el cerebro del usuario

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Investigadores del MIT han desarrollado una nueva prótesis de pierna que puede controlarse mediante señales cerebrales, un logro que podría mejorar enormemente la experiencia de caminar con una extremidad biónica.

Los investigadores encontraron que su “neuroprótesis” aumentaba la velocidad al caminar en un enorme 41 por ciento en comparación con un grupo de control que recibió prótesis convencionales, “lo que permite velocidades máximas equivalentes a personas sin amputación de piernas”.

Mejor aún, un dispositivo de este tipo podría adaptarse en tiempo real a una variedad de entornos como “pendientes, escaleras y caminos obstruidos“, argumentan los investigadores.

“Este es el primer estudio protésico en la historia que muestra una prótesis de pierna bajo modulación neuronal completa, donde emerge una marcha biomimética“, dijo en un comunicado el coautor y codirector del Centro de Biónica del MIT, Hugh Herr, quien también tiene dos amputaciones.

“Nadie ha podido demostrar este nivel de control cerebral que produce una marcha natural, donde el sistema nervioso humano controla el movimiento, no un algoritmo de control robótico”.

El estudio examinó a siete pacientes que se sometieron a una cirugía especial llamada “interfaz mioneural antagonista agonista” (IAM), que les permite detectar con precisión la posición, la velocidad y la torsión de sus extremidades.

Si bien los controladores robóticos dentro de las piernas protésicas convencionales pueden adaptarse a pendientes y obstáculos, el usuario no puede sentir con precisión dónde se encuentra en el espacio.

Para permitir una marcha más natural, Herr y sus colegas idearon la cirugía de IAM para permitir que los músculos aún se comuniquen entre sí dentro del miembro residual.

La nueva prótesis funciona detectando señales que el cerebro del usuario envía al muñón.

Al traducir directamente estas señales en movimiento, los investigadores descubrieron que la experiencia mejoraba enormemente.

“Gracias a la interfaz neuroprótesis AMI, pudimos aumentar esa señalización neuronal, preservando todo lo que pudimos“, dijo el autor principal y postdoctorado del MIT Media Lab, Hyungeun Song.

“Esto fue capaz de restaurar la capacidad neuronal de una persona para controlar de forma continua y directa la marcha completa, a través de diferentes velocidades de marcha, escaleras, pendientes e incluso superando obstáculos”.

Mejor aún, “no sólo podrán caminar sobre una superficie plana, sino que también podrán hacer senderismo o bailar porque tendrán control total sobre sus movimientos“, dijo Herr.

“Este trabajo representa un paso más para demostrar lo que es posible en términos de restaurar la función en pacientes que sufren lesiones graves en las extremidades“, añadió el coautor y profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard, Matthew Carty.

Herr, que perdió ambas piernas tras quedar atrapado en una tormenta de nieve en 1982, dijo que está dispuesto a probarse la cirugía y la prótesis él mismo.

“Cuando camino, siento como si me estuvieran caminando porque un algoritmo envía comandos a un motor, y yo no“, dijo.

Ahora está considerando someterse a una cirugía de revisión para tener piernas biónicas similares “en los próximos años”.

Fuente: MIT News