El
danés Dennis Sorensen pasará a la historia por ser la primera persona con una
mano amputada que ha podido volver a tener sentido del tacto. Dennis, gracias a
una mano protésica con un cable conectado a los nervios de su brazo, ha vuelto
a tener información sensorial en tiempo real. Así, ha podido asir objetos
intuitivamente e identificar lo que estaba tocando mientras tenía los ojos
vendados como, por ejemplo, una mandarina o una pelota de béisbol.
Diez
años después de haber perdido su mano izquierda se ha convertido en el primer
amputado del mundo capaz de tener información sensorial en su mano. El mérito
es del trabajo de un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal
de Laussana-EPFL, en Suiza y del Centro de Microrrobótica-SSSA, en Italia, que
han desarrollado un complejo y revolucionario sistema de retroalimentación
sensorial que permite conectar la mano biónica al sistema nervioso del brazo de
Dennis. El experimento del prototipo de esta tecnología biónica se probó en
febrero de 2013 durante un ensayo clínico en el Hospital Gemelli, en Roma, bajo
la supervisión de Paolo Maria Rossini, y sus resultados acaban de ser
publicados en «Science Translational Medicine».
El
estudio, llamado Lifehand 2, demuestra que las manos protésicas equipadas con
sensores artificiales podrían transformarse en prótesis más útiles y más reales
al tener capacidad sensorial. Los resultados también sugieren que, utilizando
este revolucionario sistema de retroalimentación sensorial, podrían generarse
prótesis de mano capaces de sentir otras sensaciones, como la textura o temperatura.
La
prueba de que el experimento funciona son las declaraciones del propio Dennis. «La
retroalimentación sensorial fue increíble; podía sentir cosas que no había sido
capaz de sentir desde hace más de nueve años». En un entorno de laboratorio,
con los ojos vendados y tapones en los oídos, Dennis fue capaz de modular la
intensidad con la que estaba agarrando los objetos, pero también discernir la
forma y la consistencia de los objetos que asía con la mano biónica: «podía
sentir si era blando o duro, redondo o cuadrado», señala.
El
equipo de Silvestro Micera, del EPFL, trabajó sobre una mano artificial para
perfeccionar los sensores encargados de trasmitir la información del taco. Para
ello midieron la tensión en los tendones artificiales que controlan el
movimiento del dedo y transformaron dichos valores en impulsos eléctricos. Sin
embargo, se dieron cuenta de que dicha señal eléctrica era demasiado amplia
para ser entendida por el sistema nervioso. Así que modificaron algoritmos
informáticos para transformar la señal eléctrica en un impulso que los nervios
sensoriales pudieran interpretar. De esta forma, con el uso de cables en cuatro
electrodos implantados quirúrgicamente en los nervios del brazo del paciente, «refinaron»
el sentido del tacto. Y el resultado fue que la mano biónica podía sentir.
«Es
la primera vez que se ha logrado restaurar la retroalimentación sensorial en
una neuroprótesis utilizada por una persona amputada en tiempo real para
controlar una prótesis», reconoce Micera. El principal obstáculo era el hecho
de la pérdida de sensibilidad en las terminaciones nerviosas del brazo de
Dennis, «ya que no habían sido utilizados durante más de nueve años», añade
Stanisa Raspopovic, autor del trabajo.
En
enero de 2013, un grupo especializado de cirujanos y neurólogos , dirigido por
Rossini, implantaron electrodos transneurales en los nervios mediano y ulnar o
cubital en el brazo izquierdo de Dennis. Después de 19 días de pruebas
preliminares, los investigadores conectaron la prótesis a los electrodos todos
los días durante una semana. Los electrodos ultraprecisos y ultrafinos ,
desarrollados por el grupo de investigación de Thomas Stieglit, en la
Universidad de Friburgo, en Alemania, permitieron retransmitir señales eléctricas
muy débiles directamente en el sistema nervioso. Además, los electrodos seguían
funcionando incluso después de la formación de tejido de cicatrización después
de la cirugía.
La
relevancia de este ensayo clínico es que supone el primer paso hacia una mano
biónica aunque, tal y como reconocen los investigadores, aun se está muy lejos
de una prótesis sensorial esté disponible en el comercio. El siguiente consiste
en la miniaturización de los componentes electrónicos de retroalimentación
sensorial para una prótesis portátil. Además, los científicos trabajan para
poner a punto la tecnología sensorial con el fin de obtener una mejor resolución
táctil y una mayor conciencia sobre el movimiento angular de los dedos. Los
electrodos se tuvieron que retirar del brazo de Dennis al cabo de un mes debido
a las restricciones de seguridad impuestas en los ensayos clínicos, aunque los
autores son optimistas y creen que podrían permanecer implantados y funcionales
y sin causar daños en el sistema nervioso durante muchos años.
Dennis
perdió su mano izquierda cuando manipulaba fuegos artificiales durante unas
vacaciones. Fue llevado al hospital donde le amputaron la mano inmediatamente;
desde entonces, ha estado usando una prótesis comercial que detecta el
movimiento muscular en el muñón, lo que le permite abrir y cerrar la mano y
aferrarse a los objetos. «Funciona como un freno en una moto: cuando se aprieta
el freno, la mano se cierra, y cuando se relaja, se abre». Sin la información
sensorial que le daba la prótesis experimental Dennis no puede sentir lo que
esta agarrando y debe estar pendiente para evitar aplastar objeto.
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