¡Ya existen! Prótesis de mano controladas por el cerebro

Prótesis de manos
Prótesis de manos - thisisengineering raeng - unsplash

¿Te imaginas una prótesis de mano como la de Luke Skywalker de Star Wars, y que ésta pudiera controlarse con tus pensamientos?

¡Ya existen! En este artículo te vamos a platicar sobre las prótesis de mano controladas por el cerebro.

Seguramente has visto prótesis biónicas espectacularmente avanzadas en películas, comics, series y videojuegos (recientemente en el juego de Cyberpunk 2077); pero, apuesto a que nos has visto las prótesis que a continuación te platicaré.

Estas prótesis han sido diseñadas principalmente en Estados Unidos por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés); en conjunto con otras universidades como Johns Hopkins.

Fuente: Blogspot robtt

¿Cómo funcionan las prótesis?

La pregunta del millón, ¿cómo funciona este gran invento? Primero, es importante explicar cómo funciona nuestro cuerpo:

Cuando nosotros queremos mover una parte de nuestro cuerpo, el cerebro manda una señal eléctrica a través de los nervios y los músculos, haciendo que estos últimos se contraigan.

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Dependiendo del tipo de señal que el cerebro envíe, se moverán músculos específicos, como, por ejemplo: cerrar el puño, cerrar el pulgar e índice al mismo tiempo, etc. Existen sensores capaces de captar estas señales eléctricas, a estos sensores se les conoce como electrodos, y a la acción de captar estas señales, como electromiografía.

Estos sensores pueden estar adheridos a la piel, ya sea en la cabeza o en el brazo o conectados ¡directamente a los nervios y huesos! (a esto se le llama osteointegración).

Esto es debido a que de esta forma se consigue una señal más “pura” y sin ruido (como cuando viajas en el coche escuchando tu estación de música preferida de la radio y llega la interferencia de otra estación y ambas señales se mezclan). Bueno, la osteointegración tiene el objetivo de minimizar eso con las señales que genera tu cuerpo haciendo más precisa la prótesis.

Una vez hecho esto a la señal, se le aplican fórmulas matemáticas con nombres raros (Transformada de Fourier, Transformada de Wavelet, etc.); para conseguir que la señal sea más “pura” y aproximarnos a su valor real.

¿Para qué sirve esto?

Esto sirve para diferenciar las señales que producimos al mover los dedos, y que las prótesis no confundan una señal con otra.

¿Te imaginas que quieras levantar el pulgar de la prótesis y en vez de eso levantes el dedo medio?

Segunda parte la RNA

Una vez que tenemos nuestra señal la mandamos a una Red Neuronal Avanzada (RNA); en pocas palabras esta ha sido entrenada para poder distinguir los diferentes movimientos de la mano mediante los patrones y características de las señales.

Además, con ello se puede determinar por una vez de todos los movimientos de la mano (ejemplo: cerrar la mano, abrir la mano, agarrar un objeto); y esta por fin es llevada al micro controlador, la cual mueve unos motores pequeños que tienen por nombre servomotores, y estos a su vez accionan unos mecanismos que mueven los dedos.

Un poco largo, pero, esta es la versión resumida; sin entrar en detalles más específicos.

Mejoras increíbles

Una vez explicado esto, volvamos al punto principal; ahora que ya sabemos que el cuerpo produce señales de electricidad para moverse, y que estas pueden ser capturadas desde el interior o exterior.

Fuente: Canal YouTube Motherboard – minuto 1:00.

En la cabeza o en los brazos, sabemos que el usuario de la prótesis con sólo pensar en mover la mano y con un poco de práctica podrá moverla (claro y con un poco de ayuda de los aparatos electrónicos y los procesos anteriores).

¿Sorprendido?, eso no es todo, científicos de Johns Hopkins están trabajando con Johnny Matheny (una persona que perdió su brazo izquierdo por un cáncer) para controlar una prótesis con su mente.

Fuente: Canal de YouTube Motherboard

Lo increíble de esto es que Johnny puede hacer cosas con su mano robótica, como tocar el piano, cortar el césped, saludar, agarrar pelotas de tenis, entre muchas cosas.

Además, han desarrollado una prótesis en conjunto con una operación llamada reinervación sensorial, la cual permite a la persona amputada volver a sentir conectando los nervios responsables de dar a la persona la sensación de sentir; y unirlos a partes de la piel para mejorar la conexión con el brazo prostético.

Fuente: Integrum

Esto es posible ya que esta nueva prótesis recibe las órdenes en forma de señales eléctricas directamente del cerebro para mover la mano; también envía las señales captadas por los sensores de temperatura, contacto y fuerza.

Actualmente, la compañía de Elon Musk y Neuralink están construyendo herramientas para conectar  nuestros pensamientos con otros aparatos electrónicos.

“Video sobre prótesis que puede sentir”.

Como podemos ver en este artículo el ser humano ha creado una herramienta que pretende sustituir a la mano y el brazo en un futuro muy cercano; aprovechando las señales eléctricas que producimos, e interpretándolas correctamente se pueden comunicar con un mecanismo de brazo y mano articuladas por motores.

Cada vez estará más al alcance de todos, trayendo mejoras a la calidad de vida de los seres humanos amputados, pero abriendo importantes dilemas éticos sobre su uso.

Y tú, ¿te pondrías esta prótesis a cambio de tener súper fuerza, súper resistencia y súper velocidad?

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Ingeniero Mecatrónico, me gusta el anime y la pizza, tengo 2 perritos, me apasionan los robots, "Si he visto más lejos es porque estoy sentando en hombros de gigantes".