AVANCES TECNOLÓGICOS

La estimulación cerebral permite al usuario sentir el brazo robótico

Investigadores de la Universidad de Pittsburgh han demostrado que proporcionar retroalimentación sensorial directa al cerebro mejoró drásticamente el control de un brazo robótico de un paciente dañado.

Cerebro (Foto. Freepik)
Cerebro (Foto. Freepik)

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Redacción SaluDigital Redacción SaluDigital

18.09.2021 - 00:15

Investigadores de la Universidad de Pittsburgh han demostrado que proporcionar retroalimentación sensorial directa al cerebro mejoró drásticamente el control de un brazo robótico de un paciente dañado. El brazo se operaba a través de una interfaz cerebro-computadora, pero el sistema también incluía implantes cerebrales en un área del cerebro responsable de la retroalimentación sensorial. Cuando el paciente completó las tareas con el brazo, fue significativamente más rápido cuando se habilitó la retroalimentación sensorial, imitando la forma en que alguien puede sentir un objeto que está agarrando con la mano. La técnica podría hacer que los sistemas de interfaz cerebro-computadora sean más fáciles e intuitivos de usar y, por lo tanto, prácticos.

Las interfaces cerebro-computadora están preparadas para transformar la vida de los amputados y las personas sin control motor o sensorial completo de sus extremidades. Desde sillas de ruedas hasta prótesis robóticas, las oportunidades son enormes. Sin embargo, usar una extremidad es difícil si no puede sentir los objetos con los que está interactuando.

Los resultados muestran que Copeland completó las tareas en casi la mitad del tiempo cuando se activó la retroalimentación sensorial (aproximadamente 10 segundos por tarea, en comparación con 20 segundos sin retroalimentación sensorial)

Para abordar esto, esta última interfaz cerebro-computadora incluye retroalimentación sensorial en forma de implantes cerebrales en la corteza somatosensorial, lo que permite al usuario recibir retroalimentación táctil sensorial mientras opera un brazo robótico. El sistema también incluye implantes en la corteza motora, que permiten al usuario controlar el brazo.

El primer y único usuario del sistema, Nathan Copeland, es el primer paciente del mundo en recibir este tipo de implantes sensoriales. Después de un accidente de tráfico, Copeland ha limitado el uso de sus brazos y se ofreció como voluntario para que le insertaran los implantes como parte de un ensayo clínico.

En este estudio reciente, Copeland usó el brazo robótico para completar varias tareas, y los investigadores compararon el tiempo que tomó con y sin retroalimentación sensorial. Los resultados muestran que Copeland completó las tareas en casi la mitad del tiempo cuando se activó la retroalimentación sensorial (aproximadamente 10 segundos por tarea, en comparación con 20 segundos sin retroalimentación sensorial).

“En cierto sentido, esto es lo que esperábamos que sucediera, pero tal vez no en la medida en que lo observamos”, explica Jennifer Collinger, investigadora involucrada en el estudio, en un comunicado de prensa. "La retroalimentación sensorial de las extremidades y las manos es muy importante para hacer cosas normales en nuestra vida diaria, y cuando falta esa retroalimentación, el desempeño de las personas se ve afectado".   

Los resultados sugieren que el desarrollo de sistemas de retroalimentación sensorial más avanzados podría mejorar significativamente el rendimiento del usuario de la interfaz cerebro-computadora. “Cuando se restablece incluso la sensación limitada e imperfecta, el desempeño de la persona mejora de una manera bastante significativa”, sostiene Robert Gaunt, otro investigador involucrado en el estudio. "Todavía tenemos un largo camino por recorrer en términos de hacer que las sensaciones sean más realistas y llevar esta tecnología a los hogares de las personas, pero cuanto más nos acerquemos a recrear las entradas normales al cerebro, mejor estaremos".

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