Neurociencia

Un sistema más sencillo para mover dispositivos robóticos con la mente

Investigadores de Caltech presentan un nuevo sistema para que pacientes tetrapléjicos puedan mover dispositivos robóticos con el pensamiento. La clave está en localizar los implantes en la zona del cerebro donde se planea el movimiento, lo que se traduce en gestos más fluidos y directos.

Erik Sorto consigue tomar una bebida moviendo un brazo robótico con el pensamiento
Erik Sorto consigue tomar una bebida moviendo un brazo robótico con el pensamiento Caltech

Erik G. Sorto tiene 33 años y se quedó paralizado de cuello para abajo cuando tenía 21 por una herida de arma de fuego. Hace dos años, un equipo de científicos le implantó un par de electrodos en la corteza parietal de su cerebro y ahora es capaz de mover un brazo robótico para agarrar una bebida, activar una batidora o jugar a piedra, papel o tijera. "Me sorprendió lo fácil que fue", asegura Sorto, que fue capaz de mover el dispositivo el primer día de rehabilitación. "Recuerdo que fue como una experiencia fuera del cuerpo, me daban ganas de salir corriendo y chocar la mano con todo el mundo".

Pacientes tetrapléjicos que son capaces de mover un brazo robótico hemos visto unos cuantos en los últimos años, pero el caso de Sorto es especial por la estrategia que han seguido los investigadores de Caltech que le han operado y seguido su caso. Tal y como explican esta semana en la revista Science, el equipo de Tyson Aflalo no implantó los electrodos en la zona de la corteza motora, como en estudios previos, sino que decidieron ir a una zona que se activa justo antes, cuando la persona piensa en realizar un movimiento.  Se trata de la corteza parietal posterior, que los investigadores monitorizaron previamente en Sorto para identificar qué neuronas se ponían en marcha cuando imaginaba realizar un movimiento como cerrar un ojo.

“Si el paciente solo pensaba "quiero agarrar el objeto" era mucho más fácil”.

Mediante este sistema, los autores del trabajo fueron capaces de anticipar qué movimientos imaginaba el paciente sólo con ver su actividad neuronal, de una manera más sencilla que si miraban directamente en el área motora. En esta zona la señal es más compleja y detallada, puesto que controla muchos músculos, y si se instalan allí los electrodos el paciente debe realizar un esfuerzo mayor. "Cuando mueves el brazo, realmente no piensas qué músculos activas ni en los detalles del movimiento", explica Richard Andersen, coautor del estudio. "En lugar de eso, piensas en el objetivo del movimiento. Por ejemplo: 'Quiero coger ese vaso de agua". En este trabajo hemos conseguido decodificar estas intenciones pidiendo al sujeto que simplemente imagine el movimiento como un todo, más que descomponerlo en un montón de partes".

El resultado de esta investigación, aseguran sus autores, es un gran paso adelante para conseguir que los implantes robóticos sean una realidad en personas con problemas de movilidad. La corteza parietal posterior, aseguran, es un camino anterior en el proceso y colocar allí los implantes simplifica la traducción de la señal y hace el movimiento del interfaz más intuitivo. Cada uno de los dos implantes - de 4 x 4 mm - contiene 96 microelectrodos, uno para  el movimiento hasta el objeto y otro para las señales de agarrarlo. La señal viaja de ahí a un ordenador y del ordenador al brazo robótico.

“Si fuera suficientemente seguro me afeitaría yo solo y me lavaría los dientes”.

"Nos dimos cuenta", explica Andersen, "de que si [el paciente] pensaba en mover la mano hacia el objeto de determinada manera - tratando de controlar su brazo - no funcionaba. Pero si pensaba "quiero agarrar el objeto" era mucho más fácil. Y esto es exactamente lo que esperábamos de esta área del cerebro". Para Sorto, la experiencia le ha cambiado la vida. "Me da una gran alegría ser parte de la solución para ayudar a pacientes paralizados", asegura. "Suelo bromear con los chicos y les digo que me gustaría poder beber una cerveza por mí mismo - y no tener que pedir a nadie que la dé. Realmente echo de menos esa independencia. Creo que si fuera suficientemente seguro me afeitaría yo solo y me lavaría los dientes. Eso sería fantástico".

Referencia: Decoding motor imagery from the posterior parietal cortex of a tetraplegic human(Science)


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