Un tetrapléjico juega a piedra, papel o tijera con un brazo biónico

Una nueva técnica permite controlar prótesis inteligentes externas de forma más fluida

El dispositivo lo activan las neuronas responsables de la planificación, no la ejecución del movimiento, como hasta ahora

Piense darle la mano a la persona que tiene enfrente. Ahora haga lo mismo meditando los movimientos que tiene que ejecutar para saludarle: mover el hombro, levantar el brazo, extenderlo, abrir la mano... ¿Cuál es la forma más natural de hacerlo? No hay color: la primera.

Investigadores del California Institute of Technology (Calitech) y sus colegas de la Keck School of Medicine (University of Southern California) partieron de este mismo razonamiento para replicar el proceso mental del movimiento de la forma más intuitiva posible en los brazos robóticos controlados por la mente. Y tratar así de convertir las acciones sincopadas y toscas de los actuales dispositivos en otras más fluidas, rápidas y naturales. Lo han conseguido con una estrategia novedosa que describen en Science y que consiste en controlar el dispositivo a través de las órdenes que se dan desde la corteza parietal posterior, el área cerebral responsable de codificar la intención y la planificación del movimiento —siguiendo con el ejemplo anterior, la zona donde simplemente se piensa en dar la mano—, en lugar de la corteza motora, donde se produce la ejecución final del movimiento —la que activa los músculos que intervienen en la acción de dar la mano—, como se venía haciendo hasta ahora.

El resultado de este cambio es que Erik Sorto, de 34 años y tetrapléjico desde que a los 21 años una bala le seccionó la médula, ha podido dar de nuevo la mano diez años después. En concreto, la nueva mano biónica desarrollada por los investigadores —una prótesis robótica externa conectada a sus neuronas mediante dos enchufes de electrodos— y lo ha hecho con un movimiento de una gran fluidez. Como también ha vuelto a poder jugar a piedra, papel o tijera o agarrar un vaso de una mesa para beber de él. Al final del camino se encuentra la posibilidad futura de hacer la vida más fácil a lesionados medulares como Sorto o a personas que hayan sufrido amputaciones.

Erik Sorto bebe agua gracias al brazo robótico que controla con la mente a través de los elctrodos implantados en la corteza parietal posterior. 

El proceso cognitivo del movimiento consiste, de forma simplificada, en una fase de intención y planificación y una posterior de ejecución. La primera tiene lugar en la corteza posterior parietal. La segunda en la corteza motora, desde donde se coordina la ejecución del movimiento. Las personas con lesión medular cuentan con estos sistemas intactos. El problema en estos pacientes está en el cableado que transmite las órdenes a las terminaciones nerviosas de los músculos responsables del movimiento: el traumatismo en la médula interrumpe las señales que mandan las neuronas de la corteza motora y la información no llega a su destino.

Los prototipos de robots inteligentes desarrollados hasta ahora acudían a esta zona del cerebro, la corteza motora, para recuperar las señales nerviosas relacionadas con el movimiento y controlar los dispositivos. Unos electrodos recogían la actividad de las neuronas y, tras ser moduladas por un ordenador, se interpretaban para mover los brazos biónicos. El resultado era un movimiento a golpes e incluso incompleto. Podía suceder incluso que los sensores no registraran la señal de todos los músculos involucrados en un determinado movimiento.

Para evitar esta serie de problemas, los autores del nuevo dispositivo se plantearon obtener las señales cerebrales de la fase previa a la ejecución del movimiento: la planificación.

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http://elpais.com/elpais/2015/05/21/ciencia/1432212762_641406.html