Un sentido del tacto artificial
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En 2004, Nathan Copeland disfrutaba de su primer año en la facultad. Apasionado de las ciencias, quería convertirse en un especialista en nanomateriales. Pero un accidente de tráfico truncó sus planes y le dejó tetrapléjico, sin ninguna movilidad por debajo del pecho. Doce años después, este estadounidense ha conseguido volver a experimentar qué sentía cuando alguien cogía su mano o rozaba sus dedos.
El logro lo ha permitido un equipo de la Universidad de Pittsburgh (EEUU) que, mediante la implantación de varios microchips en el cerebro de Copeland, ha conseguido imitar las sensaciones que, de forma natural, provendrían de su mano derecha. Además, los científicos también han hecho posible que el paciente experimentara este sentido del tacto artificial a través de un brazo biónico controlado por su mente.
Las sensaciones vividas evocaban a las que percibía de forma natural antes del accidente, según ha señalado el paciente en un comunicado publicado por la Universidad estadounidense.
El resultado más importante de esta investigación, tal y como explican sus autores en las páginas de Science Translational Medicine, es que se ha demostrado que la microestimulación de la corteza cerebral puede provocar una percepción sensorial que no se distingue de la natural. Esta réplica del sentido del tacto es fundamental a la hora de desarrollar prótesis inteligentes que puedan suplir la discapacidad del paciente, remarcan. Porque poder emular el sentido del tacto abre la puerta a mejorar y adaptar los movimientos a las distintas circunstancias.
"No somos conscientes de ello, pero el tacto nos aporta mucha información. Es casi tan importante como la visión para que el cerebro controle adecuadamente una extremidad. Porque con el tacto sabemos si estamos cogiendo un vaso de plástico o de cristal, si ese vaso está caliente... Y en función de todos esos datos lo agarramos de una u otra manera", apunta Eduardo Rocon, investigador del Grupo de Bioingeniería del CSIC, que alaba el avance logrado por el grupo estadounidense.
Según el científico del CSIC, aunque otros grupos habían conseguido replicar sensaciones táctiles por otros medios -como la estimulación de los nervios periféricos- la vía abierta por los científicos americanos "va más allá" ya que permite no sólo distinguir contacto sino percepciones más complejas, como distintos grados de presión.
Con todo, este especialista coincide con uno de los líderes del trabajo, Andrew B. Schwartz, en señalar que "aún se necesita llevar a cabo mucha investigación para comprender los patrones de estimulación que se necesitan para ayudar a los pacientes a realizar mejores movimientos".
Experimentación
Después del accidente, Copeland se inscribió en una lista de voluntarios dispuestos a participar en ensayos clínicos. Diez años después, en 2014, fue seleccionado por el grupo de Pittsburgh y, tras algunas pruebas preliminares, se sometió a una operación en el que se le colocaron cuatro microchips en la zona del cerebro que controla las percepciones táctiles procedentes de la mano.
Según habían previsto los investigadores, la estimulación eléctrica de estos dispositivos colocados en su corteza somatosensorial dio sus frutos y Copeland comenzó a percibir sensaciones que parecían proceder de la palma y cuatro de los cinco dedos (todos menos el pulgar) de su mano derecha. De hecho, el paciente describió el 93% de los estímulos como "posiblemente naturales".
Con estos datos en la mano, los investigadores dieron un paso más en su trabajo y conectaron los microchips a una prótesis capaz de emular los movimientos. Las sensaciones también permanecieron en este caso y el paciente pudo identificar en un 84% de las ocasiones cuál de los dedos de la prótesis había sido tocado por los investigadores (las sesiones se realizaron tapando los ojos a Copeland).
"Nuestros resultados pueden usarse como base para la implementación de un feedback somatosensorial artificial en el desarrollo de neuroprótesis de las extremidades superiores", concluyen los científicos en su trabajo.
No es la primera vez que este equipo de la Universidad de Pitssburgh es noticia en el área de la Neurotecnología. Entre otros logros, hace menos de dos años demostraron que era posible controlar un brazo biónico con la mente. En este caso, la clave también estaba en el uso de una interfaz que transformaba la información neuronal en movimiento.
En El Mundo, 13/10/2016