Un equipo de científicos ha desarrollado una tecnología que simula la sensación táctil en las personas sin sensibilidad en las manos.
La tecnología, que usa estimulación cerebral conectada a una mano protésica acoplada a una silla, es lo más parecido al tacto real que se ha conseguido hasta ahora.
Los investigadores, que forman parte del grupo estadounidense Cortical Bionics Research Group, han desarrollado un método para codificar las sensaciones táctiles naturales de la mano mediante patrones específicos de microestimulación en electrodos implantables en el cerebro.
Interfaz cerebro-máquina: la clave del tacto artificial
Esto permite a las personas con lesiones medulares no solo controlar un brazo biónico con el cerebro, sino también sentir bordes, formas, curvaturas y movimientos táctiles, algo que hasta ahora no era posible.
“En este trabajo, por primera vez la investigación hemos ido más allá en el campo de las interfaces cerebro-ordenador: transmitimos sensaciones táctiles relacionadas con la orientación, la curvatura, el movimiento y las formas tridimensionales a un participante que utiliza un miembro biónico controlado por el cerebro”, avanza Giacomo Valle, de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, y autor principal del estudio.
El sentido del tacto proporciona una información asombrosa a nuestra vida cotidiana. Si usamos guantes, nos daremos cuenta de que, al amortiguar el sentido del tacto, muchas tareas se vuelven frustrantes y complejas.
“Si no puedes sentir, tienes que vigilar constantemente tu mano mientras haces cualquier cosa, y sigues corriendo el riesgo de derramar, aplastar o dejar caer objetos”, explica Charles Greenspon, neurocientífico de la Universidad de Chicago y coautor de la investigación.
En las personas con lesión medular, las señales eléctricas que van de la mano al cerebro con la información táctil están bloqueadas. Una mano biónica o una prótesis controlada por el cerebro pueden devolver cierta funcionalidad al miembro, pero sin sentido del tacto.
El objetivo del equipo era mejorar la usabilidad de un miembro biónico instalado en una silla de ruedas o un equipo similar cerca del usuario, y lo consiguieron. Los resultados se han publicado en las revistas Nature Biomedical Engineering y Science.
Los nuevos estudios resultan de años de colaboración entre científicos e ingenieros de las universidades de Chicago, Pittsburgh, Northwestern, la Universidad Case Western Reserve y Blackrock Neurotech.
Neurociencia y prótesis: una colaboración interdisciplinar
En el primer estudio, publicado en Nature Biomedical Engineering, Greenspon y sus colegas se centraron en garantizar que las sensaciones táctiles evocadas eléctricamente fueran estables, se localizaran con precisión y tuvieran la fuerza suficiente para ser útiles en las tareas cotidianas.
Los investigadores crearon ‘mapas’ detallados de las zonas cerebrales que se correspondían con partes concretas de la mano mediante impulsos breves en electrodos. Los participantes debían informar de dónde y con qué intensidad percibían cada sensación.
El equipo descubrió que cuando se estimulan juntos dos electrodos muy próximos, los participantes sentían un tacto más fuerte y claro. También realizaron pruebas exhaustivas para confirmar que el mismo electrodo crea sistemáticamente una sensación correspondiente a un lugar específico, igual que haría un miembro natural.
El artículo de Science fue un paso más allá para hacer el tacto artificial aún más inmersivo e intuitivo. El proyecto fue dirigido por Giacomo Valle, quien en ese momento estaba en la Universidad de Chicago.
“Dos electrodos próximos en el cerebro no crean sensaciones que ’embaldosen’ la mano en pequeños parches ordenados con correspondencia uno a uno, sino que las localizaciones sensoriales se solapan”, explica Greenspon, que comparte la autoría principal de este trabajo con Sliman Bensmaia, de la Universidad de Chicago, fallecido repentinamente en 2023.
