Un grupo de investigadores ha innovado con una tecnología que imita la sensación de tacto en individuos sin capacidad sensitiva en sus manos. Esta tecnología emplea estimulación neural a través de una prótesis de mano unida a una silla, logrando una simulación del tacto más cercana a la realidad hasta la fecha.
Este avance fue realizado por el equipo del Cortical Bionics Research Group en Estados Unidos, quienes elaboraron una estrategia para replicar las sensaciones táctiles de la mano a través de patrones de microestimulación en electrodos implantados en el cerebro.
Percepción de formas
La tecnología permite a las personas con daños en la médula espinal no solo manejar un brazo biónico con sus pensamientos sino también percibir texturas, formas, contornos y movimientos táctiles, lo que anteriormente era imposible.
«Por primera vez en este estudio hemos avanzado en el ámbito de las interfaces cerebro-máquina: hemos conseguido transmitir sensaciones táctiles que incluyen orientación, curvatura, movimiento y figuras tridimensionales a un sujeto que usa un miembro biónico controlado por su cerebro», explicó Giacomo Valle, de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia y autor principal del estudio.
El tacto nos aporta información valiosa para nuestras actividades diarias. La limitación del tacto, como al usar guantes, muestra cómo se complican las tareas habituales al perder esta sensibilidad.
«Si careces de sensibilidad, debes observar constantemente tus manos mientras realizas cualquier actividad, incrementando el riesgo de derrames, daños o pérdidas de objetos», señaló Charles Greenspon, neurocientífico de la Universidad de Chicago y coautor del estudio.
En individuos con lesiones de la médula espinal, las señales eléctricas que transmiten información táctil del brazo al cerebro quedan interrumpidas. Aunque una prótesis o mano biónica controlada mentalmente puede ofrecer cierta funcionalidad al miembro afectado, carece de sensación táctil.
Meta: aumentar la sensibilidad
La meta de los investigadores era potenciar la funcionalidad de un miembro biónico para usuarios en sillas de ruedas, objetivo que han logrado satisfactoriamente. Los hallazgos han sido publicados recientemente en las revistas Nature Biomedical Engineering y Science.
Estos descubrimientos son el fruto de años de colaboración entre expertos e ingenieros de las universidades de Chicago, Pittsburgh, Northwestern, la Universidad Case Western Reserve y Blackrock Neurotech.
En el primer estudio, difundido en Nature Biomedical Engineering, Greenspon y su equipo se centraron en asegurar que las sensaciones táctiles inducidas eléctricamente fueran estables, precisas y suficientemente intensas para ser útiles en vida cotidiana.
Los investigadores trazaron ‘mapas’ de las áreas cerebrales vinculadas con partes específicas de la mano usando impulsos eléctricos breves en electrodos. Los sujetos tenían que describir el lugar y la intensidad de cada sensación percibida.
Descubrieron que la estimulación simultánea de dos electrodos cercanos producía una sensación táctil más intensa y definida. También confirmaron que la estimulación de un mismo electrodo generaba consistentemente una sensación asociada a un área precisa, emulando la función de un miembro natural.
Intuición táctil
En el artículo de Science se expone cómo se logró que el tacto artificial fuera todavía más envolvente e intuitivo bajo la dirección de Giacomo Valle, quien estaba adscrito a la Universidad de Chicago en ese momento.
«La activación de dos electrodos cercanos en el cerebro no genera sensaciones que cubren la mano en pequeñas secciones ordenadas de correspondencia uno a uno, sino que los puntos sensoriales se solapan», compartió Greenspon, coautor principal del estudio junto a Sliman Bensmaia, de la Universidad de Chicago, quien falleció inesperadamente en 2023.
Impacto sorprendente
El impacto fue notable: los sujetos informaron de una sensación suave y continua que se desplazaba por sus dedos, lo cual los investigadores atribuyen a la habilidad excepcional del cerebro para integrar entradas sensoriales y percibirlas como experiencias cohesivas.
La activación secuencial de electrodos mejoró notablemente la capacidad de los sujetos para distinguir entre formas táctiles complejas y adaptarse a los cambios en los objetos que tocaban. En algunos casos, identificaron letras del alfabeto escritas eléctricamente en las yemas de sus dedos y usaron un brazo biónico para sujetar un volante que comenzaba a deslizarse de la mano.
El equipo confía en que las mejoras en el diseño de los electrodos y los procedimientos quirúrgicos aumentarán la precisión de la cobertura de la mano, proporcionando una respuesta más realista.
Este método también resulta prometedor para personas con otro tipo de pérdidas sensoriales, como la recuperación del sentido del tacto tras una mastectomía.
Aunque enfrentan muchos desafíos por delante, los avances hacia la restauración del tacto se ven cada vez más alentadores.
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