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Prótesis que puedes sentir
Una nueva técnica quirúrgica ideada por investigadores del MIT podría permitir que las prótesis funcionen mucho más como las extremidades naturales. Con la ayuda de injertos musculares y la retroalimentación de los nervios existentes, los amputados podrían sentir dónde están sus prótesis en el espacio y sentir cuánta fuerza se les aplica.
Este tipo de sistema podría ayudar a reducir la tasa en la que los pacientes deciden rechazar sus prótesis, que ronda el 20 por ciento.
Estamos hablando de una mejora dramática en la atención al paciente, dice Hugh Herr, SM '93, profesor de artes y ciencias de los medios y autor principal del estudio. Añade que, hasta ahora, no ha habido un método neuronal sólido para que una persona que usa una prótesis después de la amputación de una extremidad detecte dónde se encuentra la prótesis en el espacio o sienta las fuerzas que se le aplican.
En el nuevo estudio, que apareció en ciencia robótica , los investigadores demostraron en ratas que su técnica genera retroalimentación sensorial de los músculos y tendones al sistema nervioso, que debería poder transmitir información sobre la colocación de una prótesis y las fuerzas que se le aplican. Ahora planean comenzar a implementar este enfoque en amputados humanos, incluido Herr, cuyas piernas fueron amputadas por debajo de la rodilla cuando tenía 17 años.
La cirugía tiene como objetivo restaurar parte de la base física de la propiocepción, el sentido del cuerpo de su propia posición y movimiento. La mayoría de los músculos que controlan el movimiento de las extremidades se forman en lo que se conoce como pares agonista-antagonista: un músculo se estira cuando el otro se contrae y ambos envían información sensorial al cerebro. Sin estos pares de músculos, que se cortan en una amputación convencional, las personas que usan miembros artificiales no tienen forma de sentir dónde están esos miembros.
Tienen que seguir visualmente sus manos o sus extremidades, porque no hay ninguna retroalimentación del dispositivo o muñón que le diga a su cerebro dónde están sus prótesis en el espacio, dice Shriya Srinivasan, estudiante de posgrado en el Programa Harvard-MIT en Health Sciences and Technology (HST) y el autor principal del artículo.
Sin embargo, incluso después de que se cortan los músculos, los nervios que envían señales a la extremidad amputada permanecen intactos en muchos amputados. Esos nervios supervivientes son la clave del nuevo sistema: se pueden conectar a pares de músculos injertados de otra parte del cuerpo y a un sistema de control que está desarrollando el laboratorio de Herr, que incluye un microprocesador que traducirá las señales nerviosas en instrucciones para mover el extremidad protésica.
Cuando el cerebro envía señales instruyendo a una extremidad para que se mueva, uno de los músculos injertados se contraerá y su agonista se extenderá, proporcionando una retroalimentación neuronal que le permite al paciente sentir dónde está la extremidad en el espacio.
Usando este marco, el paciente no tendrá que pensar en cómo controlar su miembro artificial, dice Herr. Cuando un paciente se imagina moviendo su miembro fantasma, se enviarán señales a través de los nervios a los pares de músculos construidos quirúrgicamente. Los electrodos musculares implantados luego detectarán estas señales para el control de motores sintéticos en la prótesis externa.