Recrean la sensación de movimiento en prótesis robóticas de personas amputadas

Cuando mueves tus extremidades, no necesitas verlas para creerlas. De forma intuitiva, sabes dónde están tus extremidades, así como los movimientos que haces. Ese tipo de conciencia, denominada cinestesia, no se tiene con prótesis, ni siquiera en las más avanzadas. Pero un nuevo estudio publicado en Science Translational Medicine expone cómo se puede extender a las prótesis ese sentido de pertenencia, a través de ilusiones.

«Restaurando la sensación intuitiva del movimiento de las extremidades, la sensación de abrir y cerrar la mano, somos capaces de difuminar las fronteras entre lo que percibe el cerebro del paciente como "sí mismo" frente a una "máquina"», afirma Paul Marasco, director del Laboratorio de Integración Biónica de la Cleveland Clinic, en un comunicado.

¿Cómo pueden los científicos restaurar la sensación intuitiva en una extremidad que no tienen? Con un zumbido colocado en el lugar preciso. En personas sanas, los científicos han documentado que los tendones vibratorios de las extremidades crean la ilusión de movimiento o rotación en la extremidad. Un estudio de 1977 determinó que la ilusión es tan fuerte que el sujeto puede empezar a pensar que le están doblando las muñecas en ángulos imposibles.

Para descubrir si vibraciones similares podrían funcionar en extremidades artificiales, el equipo de Marasco contaba con seis personas amputadas que habían sido operadas para reconectar los nervios restantes de sus brazos amputados. Este procedimiento, que dirige estos nervios a músculos cercanos, permite a los pacientes controlar intuitivamente los brazos robóticos.

Primero, los investigadores usaron una herramienta manual para generar vibración en zonas inervadas por los nervios ausentes de las extremidades. Al mismo tiempo, pidieron a los pacientes que imitaran con la mano que les quedaba el gesto que sentían que hacía la mano ausente. Para sorpresa de los investigadores, los pacientes afirmaron sentir un total de 22 gestos diferentes en las manos que les faltaban, todos ellos ilusiones creadas con vibraciones.

En experimentos posteriores con tres de los pacientes, el equipo de Marasco demostró que estas ilusiones pueden actuar como señales de retroalimentación. Los sensores sobre los músculos y la piel reconectada de los pacientes detectaron cuándo se activaban los nervios de la extremidad ausente, provocando el movimiento del brazo robótico. Es más, los investigadores construyeron un módulo que podía generar vibración en las partes de piel y músculo reconectadas en patrones específicos, dependiendo de los gestos que hiciera el brazo robótico.

En cuestión de minutos, los tres pacientes mejoraron su control sobre el brazo robótico y dijeron que habían sentido una mayor sensación de control sobre las prótesis robóticas.

Marasco dice que las futuras investigaciones necesitarán integrar más sensaciones, como el tacto, en la experiencia. Es más, él y sus coautores reconocen la necesidad de probar sus resultados en un mayor número de pacientes.