Jan Scheuermann, una mujer paralizada que controla un brazo robótico utilizando sólo sus pensamientos, ha dado otro paso hacia la restauración de sus movimientos naturales controlando el brazo con una gama de movimientos complejos de la mano, como se detalla en un artículo que se publica este miércoles en 'Journal of Neural Enginerring'.
Gracias a investigadores de la Universidad de Pittsburgh, Estados Unidos, esta mujer con tetraplejia desde hace muchos años y que ha participado en un estudio durante más de dos años, ha pasado de dar "palmadas" a levantar "el pulgar hacia arriba" después de aumentar la capacidad de maniobra del brazo robótico de siete dimensiones (7D) a 10 dimensiones (10D).
Las dimensiones adicionales provienen de cuatro movimientos de la mano, abducción de los dedos, recogerlos, extensión del pulgar y pellizcar, y han permitido a Jan recoger, agarrar y mover distintos objetos de forma mucho más precisa que con el anterior control en 7D. Se espera que estos últimos resultados puedan permitir finalmente que los brazos robóticos realicen los movimientos naturales del brazo y la mano en personas con parálisis de las extremidades superiores.
Jan Scheuermann, de 55 años, de Pittsburgh, ha estado paralizada desde el cuello hacia abajo desde el 2003 por una condición neurodegenerativa. Tras ser elegida para un estudio de investigación en 2012, Jan se sometió a cirugía para ser equipada con dos rejillas de electrodos de unos seis milímetros, cada uno con 96 pequeños puntos de contacto, en las regiones del cerebro de Jan que eran responsables de los movimientos de los brazos y las manos.
Después de conectar las rejillas de electrodos del cerebro de Jan a un ordenador, los científicos diseñaron una interfaz cerebro-máquina (BMI, por sus siglas en inglés), los 96 puntos de contacto individuales recogieron pulsos de electricidad que fueron activados entre las neuronas en el cerebro de Jan. Se emplearon algoritmos informáticos para descodificar estas señales e identificar los patrones asociados con un movimiento del brazo en particular, como levantar el brazo o girar la muñeca.
Simplemente, pensando en controlar sus movimientos de los brazos, Jan fue capaz de hacer que el brazo robótico alcanzara objetos y se moviera en una serie de direcciones y doblara y girara la muñeca. También permitió a Jan "chocar los cinco" con los investigadores y comer chocolate negro.
Dos años después de los primeros resultados, los científicos de la Universidad de Pittsburgh han demostrado ahora que Jan puede maniobrar con éxito el brazo robótico en otras cuatro dimensiones a través de una serie de movimientos de la mano, lo que permite una interacción más detallada con los objetos.
Realidad virtual para calibrar el control del brazo
Los investigadores utilizaron un programa de realidad virtual para calibrar el control de Jan sobre el brazo robótico y descubrieron que es crucial incluir objetos virtuales en este periodo de formación con el fin de permitir la interacción fiable en tiempo real con los objetos.
"El control 10D permitió a Jan interactuar con objetos de diferentes maneras, al igual que las personas emplean sus manos para recoger objetos en función de sus formas y lo que pretenden hacer con ellos. Esperamos repetir este nivel de control con otros participantes y hacer el sistema más robusto, de forma que las personas podrían beneficiarse algún día utilizando las interfaces cerebro-máquina en la vida diaria", destaca la coautora del estudio Jennifer Collinger.
"También planeamos estudiar si la incorporación de información sensorial, como el tacto y la sensación de un objeto, puede mejorar el control", agrega esta investigadora. La propia paciente, Jan Scheuermann, celebra el avance: "Ha sido un fantástico, emocionante y salvaje paseo y estoy muy contenta de lo que he hecho esto".
"Este estudio ha enriquecido mi vida, me ha dado nuevos amigos y compañeros de trabajo, me ha ayudado a contribuir a la investigación
y tomar aliento. Para el resto de mi vida, voy a dar gracias a Dios todos los días por haber llegado a ser parte de este equipo", celebra la paciente.
Fuente:LR-Madrid
