El brazo robótico controlado por el cerebro permite a los amputados recoger uvas y enviar mensajes de texto

Un brazo rob√≥tico ha permitido a un amputado tocar y sentir nuevamente … usando el poder del pensamiento.

Es tan sensible que el receptor Keven Walgamott arrancó uvas sin triturarlas, pela un plátano e incluso envía mensajes de texto.

El agente inmobiliario también podría recoger un huevo sin romperlo, tomar la mano de su esposa y ponerse el anillo de matrimonio.

El dispositivo motorizado ha sido nombrado LUKE por el brazo protésico utilizado por el personaje de Star Wars Luke Skywalker en The Empire Strikes Back.

El líder del estudio, el profesor Gregory Clark, un ingeniero biomédico, dijo: "Una de las primeras cosas que quería hacer era ponerse el anillo de matrimonio. Es difícil hacerlo con una mano. Fue muy conmovedor".

Keven Walgamott le da la mano a su esposa

Keven también realizó con éxito varias tareas de la vida diaria, incluso aquellas que antes le habían resultado difíciles, como poner una almohada en una funda de almohada.

La mano y los dedos prot√©sicos son controlados por electrodos implantados en los m√ļsculos del paciente.

Un prototipo portátil desarrollado por el equipo de la Universidad de Utah está conectado a una computadora en el cinturón del usuario, lo que brinda total libertad para usarlo en cualquier lugar.

Keven, de Utah, dijo que cuando sacudió de la mano a su esposa, la sensación en los dedos era similar a la de una persona sana.

El sentido del tacto significa que los usuarios pueden distinguir entre diferentes superficies. Esto se debe a que "sienten" objetos a través de sensores en la mano que alimentan los impulsos a los nervios de su brazo.

Participante que realiza la prueba de Box and Blocks, una prueba clínica para la destreza manual

Después de usar el brazo LUKE por primera vez, Keven dijo: "Casi me hizo llorar. Fue realmente increíble. Nunca pensé que podría sentir de nuevo en esa mano".

Keven, quien es uno de los siete sujetos de prueba, perdió su mano izquierda y parte del brazo en un accidente eléctrico en 2002. Está entre 1.6 millones de amputados en los Estados Unidos. La depresión y la ansiedad son comunes.

La mano, que se mueve con los pensamientos de la persona, act√ļa como un "circuito cerrado", lo que significa que tambi√©n evita el "dolor fantasma".

Este es un fen√≥meno com√ļn por el cual los amputados imaginan que la extremidad lesionada todav√≠a est√° all√≠.

Entonces, cuando levanta el huevo, el cerebro de Keven podr√≠a decirle que no apriete demasiado. Imita la forma en que una mano humana siente objetos al enviar las se√Īales apropiadas al cerebro.

Keven envía un mensaje de texto en su teléfono.

En experimentos, Keven pudo informar el tama√Īo, la textura y el tipo de objetos diferentes, incluso con los ojos vendados y usando aud√≠fonos.

√Čl fue capaz de "sentir" hasta 119 percepciones que van desde la presi√≥n hasta la vibraci√≥n. Pod√≠a identificar y manejar objetos de forma m√°s r√°pida y precisa que cualquier otro sistema de su tipo.

El estudio de 14 meses publicado en Science Robotics se basa en un trabajo anterior que demuestra el potencial de los sistemas de retroalimentación sensorial de inspiración biológica para restaurar el "sentimiento" natural en las manos fantasmas de los amputados.

Si bien las pr√≥tesis actuales pueden reemplazar las funciones motoras perdidas, los usuarios a√ļn expresan el deseo de que su extremidad artificial se sienta m√°s natural.

El coautor Jacob George, un estudiante de doctorado en el laboratorio del profesor Clark, dijo: "Cambiamos la forma en que enviamos esa información al cerebro para que coincida con el cuerpo humano.

"Y al hacer coincidir el cuerpo humano, pudimos ver mejores beneficios. Estamos haciendo se√Īales m√°s realistas biol√≥gicamente".

La prueba del "objeto fr√°gil"

Significa que un amputado que usa el brazo protésico puede sentir el tacto de algo blando o duro, entender mejor cómo levantarlo y realizar tareas delicadas.

De lo contrario, esto sería imposible con una prótesis estándar con ganchos de metal o garras para las manos.

El brazo LUKE fue creado por DEKA Research & Development Corp., con sede en New Hampshire.

Está hecho principalmente de motores y piezas metálicas, con una "piel" de silicona transparente en la mano, y es alimentado por una batería externa y conectado a una computadora.

Mientras tanto, el profesor Clark y sus colegas han ideado un sistema que permite que el dispositivo toque los nervios del usuario.

Estos act√ļan como 'cables biol√≥gicos' que env√≠an se√Īales al brazo para moverse. Lo hace gracias a un invento del profesor Richard Normann de Utah, llamado Utah Slanted Electrode Array.

El estudiante de doctorado en ingeniería biomédica de la Universidad de Utah, Jacob George, a la izquierda, y el profesor asociado Gregory Clark, están ayudando a desarrollar un brazo protésico que puede moverse a través de los pensamientos del portador, además de sentir la sensación del tacto para que sea más fácil levantar y sostener objetos.

Un paquete de 100 peque√Īos electrodos y cables se implantan en los nervios del amputado en el antebrazo y se conectan a una computadora fuera del cuerpo.

La matriz interpreta las se√Īales de los nervios restantes del brazo y la computadora las traduce a se√Īales digitales que le dicen al brazo que se mueva.

Pero también funciona a la inversa. Para realizar tareas como recoger objetos, se requiere algo más que el cerebro que le dice a la mano que se mueva.

La mano protésica también debe aprender a "sentir" el objeto para saber cuánta presión ejercer, ya que no puede darse cuenta de eso simplemente mirándolo.

Primero, el brazo prot√©sico tiene sensores en su mano que env√≠an se√Īales a los nervios a trav√©s de la matriz para imitar la sensaci√≥n que tiene la mano al agarrar algo.

Pero igualmente importante es c√≥mo se env√≠an esas se√Īales. Implica comprender c√≥mo su cerebro trata con las transiciones en la informaci√≥n cuando toca algo por primera vez.

Una matriz de electrodos que se implantó en el brazo del participante.

Al primer contacto de un objeto, una r√°faga de impulsos recorre los nervios del cerebro y luego disminuye. Recrear esto fue un gran paso.

Explicó el profesor Clark: "El simple hecho de proporcionar sensación es un gran problema, pero la forma en que envías esa información también es de importancia crítica, y si la haces más realista desde el punto de vista biológico, el cerebro la entenderá mejor y el rendimiento de esta sensación también será mejor . "

Su equipo utiliz√≥ c√°lculos matem√°ticos junto con impulsos registrados del brazo de un mono para crear un modelo aproximado de c√≥mo los humanos reciben estos diferentes patrones de se√Īal. Eso fue luego implementado en el sistema de brazos LUKE.

Ahora se está desarrollando una versión completamente portátil que no necesita estar conectada a una computadora fuera del cuerpo. En su lugar, todo estaría conectado de forma inalámbrica, dando al usuario una total libertad.

El trabajo hasta ahora solo ha involucrado a los amputados que perdieron los brazos debajo del codo, donde se encuentran los m√ļsculos para mover la mano. Pero tambi√©n podr√≠a aplicarse a aquellos que perdieron los brazos sobre el codo, dijo el profesor Clark.

Espera que para el pr√≥ximo a√Īo tres sujetos de prueba puedan llevar el brazo a casa para usarlo, en espera de la aprobaci√≥n regulatoria federal.