La pierna biónica capaz de sentir funciona con éxito
Los científicos han ayudado a tres amputados a fusionarse con sus prótesis biónicas a medida que escalan varios obstáculos sin tener que mirar abajo. Los amputados informan que usan y sienten su pierna biónica como parte de su propio cuerpo, gracias a la retroalimentación sensorial de la pierna protésica que se envía a los nervios en el muñón de la pierna.
Los científicos han ayudado a tres amputados a fusionarse con sus prótesis biónicas a medida que escalan varios obstáculos sin tener que mirar. Los amputados informan que usan y sienten su pierna biónica como parte de su propio cuerpo, gracias a la retroalimentación sensorial de la pierna protésica que se envía a los nervios en el muñón de la pierna. Djurica Resanovic perdió su pierna en un accidente de moto hace varios años que resultó en una amputación por encima de la rodilla. Gracias a la nueva tecnología neuroprostética de la pierna, Resanovic se fusionó con éxito con su pierna biónica durante los ensayos clínicos en Belgrado, Serbia.
"Después de todos estos años, pude sentir mi pierna y mi pie nuevamente, como si fuera mi propia pierna", informa Resanovic sobre el prototipo de pierna biónica. "Fue muy interesante. No necesitas concentrarte para caminar, solo puedes mirar hacia adelante y dar un paso. No necesitas mirar hacia dónde está tu pierna para evitar caer".
Caminando con instinto otra vez
Científicos de un consorcio europeo dirigido por instituciones suizas, ETH Zurich y EPFL spin-off SensArs Neuroprosthetics, con ensayos clínicos en colaboración con instituciones en Belgrado, Serbia, caracterizaron e implementaron con éxito la tecnología de pierna biónica con tres amputados. Los resultados aparecen en la edición de Science Translational Medicine.
"Demostramos que se necesita menos esfuerzo mental para controlar la pierna biónica porque el amputado siente que su prótesis pertenece a su propio cuerpo", explica Stanisa Raspopovic, profesora de ETH Zurich y cofundadora del spin-off EPFL SensArs Neuroprosthetics, quien dirigió el estudio.
"Esta es la primera prótesis en el mundo para amputados por encima de la rodilla equipados con retroalimentación sensorial. Mostramos que la retroalimentación es crucial para aliviar la carga mental de usar una prótesis que, a su vez, conduce a un mejor rendimiento y facilidad de uso", explica Raspopovic.
Con una venda en los ojos y tapones para los oídos, Resanovic pudo sentir su prototipo de pierna biónica gracias a la información sensorial que se entregó de forma inalámbrica a través de electrodos colocados quirúrgicamente en el sistema nervioso intacto de los muñones. Estos electrodos atraviesan el nervio tibial intacto en lugar de envolverlo. Este enfoque ya ha demostrado ser eficiente para los estudios de la mano biónica liderados por Silvestro Micera, coautor de la publicación, Presidente de la Fundación Bertarelli de EPFL en Neuroingeniería Traslacional, profesor de Bioelectrónica en Scuola Superiore Sant'Anna y cofundador de SensArs Neuroprotésica
Resanovic continúa: "Me di cuenta cuando tocaron el dedo gordo del pie, el talón o cualquier otro lugar del pie. Incluso podría decir cuánto se flexionó la rodilla".
Resanovic es uno de los amputados de tres piernas, todos con amputación transfemoral, que participó en un estudio clínico de tres meses para probar la nueva tecnología de pierna biónica que literalmente lleva la neuroingeniería un paso adelante, proporcionando una nueva solución prometedora para esta condición altamente incapacitante que afecta más de 4 millones de personas en Europa y en los Estados Unidos.
Gracias a las sensaciones detalladas de la planta del pie artificial y de la rodilla artificial, los tres pacientes pudieron maniobrar a través de obstáculos sin la carga de mirar su extremidad artificial mientras caminaban. Podrían tropezar con los objetos y mitigar la caída. Lo que es más importante, las pruebas de imágenes cerebrales y psicofísicas confirmaron que el cerebro es menos solicitado con la pierna biónica, dejando más capacidad mental disponible para completar con éxito las diversas tareas.
Estos resultados complementan un estudio reciente que demostró los beneficios clínicos de la tecnología biónica, como la reducción del dolor y la fatiga de las extremidades fantasmas.
Cómo funciona la pierna biónica: conexión entre cuerpo y máquina
El principio fundamental de la neuroingeniería se trata de fusionar cuerpo y máquina. Implica imitar las señales eléctricas que el sistema nervioso habría recibido normalmente de la pierna real de la persona. Específicamente, el prototipo de pierna biónica está equipado con 7 sensores a lo largo de la planta del pie y 1 codificador en la rodilla que detecta el ángulo de flexión. Estos sensores generan información sobre el tacto y el movimiento de la prótesis. A continuación, las señales sin procesar se modifican mediante un algoritmo inteligente en señales biológicas que se envían al sistema nervioso del muñón, al nervio tibial a través de electrodos intraneurales, y estas señales llegan al cerebro para su interpretación. @mundiario
