Con la tecnología actual ya
se han desarrollado prótesis de brazos que pueden ser controladas con la
mente, pero todavía no se había logrado lo
propio con los miembros inferiores. Zac Vawter es un hombre de 32 años que perdió
la pierna en un accidente con su motocicleta hace cuatro años. Hoy en día se ha
convertido en la primera persona que puede controlar su pierna biónica con
el pensamiento.
Este nuevo dispositivo es
completamente diferente a las prótesis de
pierna convencionales. Estas no permiten generar movimientos específicos ni
versátiles pues son piezas compactas que se mueven tan solo por el impulso del
miembro incompleto. Del mismo modo, ha habido algunos modelos de prótesis de
pierna que tienen motores implementados y controlados a distancia, o mecanismos
que permiten flexionar el miembro artificial pero solo mediante movimientos
exagerados por parte del paciente.
En cambio, esta nueva
prótesis funciona decodificando señales
eléctricas que se generan desde el músculo de la pierna mutilada; el
dispositivo interpreta los movimientos que pretende realizar el paciente y los
ejecuta a través de un motor en la rodilla y el tobillo, mecanismos que
permiten un movimiento más definido con una potencia tal que permite impulsar
al paciente para caminar, subir escaleras, etc.
La novedad del dispositivo
ortopédico está en su capacidad de decodificar las señales musculares de la
pierna; este funciona a través de un principio sensorial básico. Cuando una
persona va a mover sus miembros inferiores, genera una señal desde el cerebro
que viaja por la médula espinal hasta los nervios que se diversifican por los
músculos de las piernas. Pero cuando se amputa la pierna, las señales nerviosas
dirigidas a zonas específicas como la rodilla o el tobillo no llegan a término.
Lo que los científicos
hicieron fue redirigir estas señales nerviosas mediante una intervención
quirúrgica a Vawter, de manera que vayan a la zona baja de la pierna cortada,
en lugar de diversificarse por todo el grupo de músculos
isquiotibiales que conectan pelvis, tibia, la zona del fémur y el
peroné.
Asimismo, se colocaron electrodos en
la pierna ortopédica para que puedan captar las señales eléctricas redirigidas
cada vez que el paciente realizara contracciones musculares. Mediante un
software, cada tipo de señal nerviosa se interpreta como una orden de
movimiento determinado; este movimiento se afina al complementarse con la
información que aportan los sensores mecánicos, como el acelerómetro y
el giroscopio,
de la pierna robótica.
De este modo, únicamente
usando los sensores del dispositivo ortopédico se consiguió que la pierna
robótica de Vawter tuviera una incidencia de error de interpretación de datos
de solo 12.9% del total de las veces. Sin embargo, mediante el empleo de los electrodos,
la tasa de error se redujo a un 1,8%. De este modo se logró un tipo de
movimiento más definido y se redujo la posibilidad de sufrir caídas.
La pierna se
ha diseñado pensando en que los pacientes la puedan llevar tantas horas
como quieran y que se la puedan poner y quitar con rapidez y facilidad. Este grupo de investigación busca desarrollar prótesis biónicas que no sólo respondan a las señales que llegan del cerebro sino que, además, puedan transmitir información de regreso hacia el cerebro.
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