La mano biónica de nueva generación, desarrollada por investigadores de la EPFL, la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna de Pisa y la Policlínica Universitaria A. Gemelli de Roma, permite a los amputados recuperar un sentido del tacto muy sutil y cercano al natural. Los científicos han conseguido reproducir la sensación de propiocepción, que es la capacidad de nuestro cerebro para percibir de forma instantánea y precisa la posición de nuestras extremidades durante y después del movimiento, incluso en la oscuridad o con los ojos cerrados.
El nuevo dispositivo permite a los pacientes coger un objeto de la mesa y determinar su consistencia, forma, posición y tamaño sin tener que mirarlo. La prótesis se ha probado con éxito en varios pacientes y funciona estimulando los nervios del muñón del amputado. De este modo, los nervios pueden proporcionar información sensorial a los pacientes en tiempo real, casi como lo hacen en una mano natural.
Los resultados se publican en la revista Science Robotics. Son el resultado de diez años de investigación científica coordinada por Silvestro Micera, profesor de bioingeniería de la Escuela de Ingeniería de la EPFL y de la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna, y Paolo Maria Rossini, director de neurociencia del Policlínico Universitario A. Gemelli de Roma.
Retroalimentación sensorial
Las prótesis mioeléctricas actuales permiten a los amputados recuperar el control motor voluntario de su miembro artificial aprovechando la función muscular residual del antebrazo. Sin embargo, la falta de información sensorial hace que los pacientes tengan que depender en gran medida de las señales visuales. Esto puede impedirles sentir que su miembro artificial forma parte de su cuerpo y hacer que su uso resulte más antinatural.
En los últimos tiempos, varios grupos de investigación han conseguido proporcionar información táctil a los amputados, lo que ha mejorado su funcionamiento y la adaptación de la prótesis. Pero este último estudio ha llevado las cosas un paso más allá.
«Nuestro estudio demuestra que la sustitución sensorial basada en la estimulación intraneural puede proporcionar simultáneamente y en tiempo real información sobre la posición y el tacto», explica Micera. «El cerebro no tiene problemas para combinar esta información, y los pacientes pueden procesar ambos tipos en tiempo real con excelentes resultados».
La estimulación intraneural restablece el flujo de información externa mediante impulsos eléctricos enviados por electrodos insertados directamente en el muñón del amputado. A continuación, los pacientes tienen que someterse a un entrenamiento para aprender gradualmente a traducir esos impulsos en sensaciones propioceptivas y táctiles.
Esta técnica permitió a dos amputados recuperar una elevada agudeza propioceptiva, con resultados comparables a los obtenidos en sujetos sanos. El suministro simultáneo de información de posición y táctil permitió a los dos amputados determinar el tamaño y la forma de cuatro objetos con un alto nivel de precisión (75,5%).
«Estos resultados demuestran que los amputados pueden procesar eficazmente la información táctil y de posición recibida simultáneamente mediante estimulación intraneural», afirma Edoardo D’Anna, investigador de la EPFL y autor principal del estudio.
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