Redacción/CDMX
Para aprovechar el “ancho de banda” no utilizado en las neuronas se podría habilitar una extremidad adicional en el humano.
Un cirujano que efectúa una operación delicada necesita su experiencia y manos firmes, pero mientras sus dos manos biológicas manipulan instrumentos quirúrgicos, una tercera extremidad robótica que, estaría unida a su torso, desempeñaría un papel de apoyo.
Un grupo de investigadores del Imperial College London y la Universidad de Freiburg en Alemania, junto con socios del proyecto europeo NIMA, trabajan para determinar si esta posibilidad se puede realizar en la práctica y así ampliar las habilidades humanas.
Las interrogantes principales es saber si el cerebro humano es capaz de controlar partes adicionales del cuerpo con la misma eficacia con que controla las extremidades biológicas.
Además, entender qué señales neuronales se pueden usar para este control.
Actualmente, un robot quirúrgico puede tener cuatro brazos con diferentes instrumentos en las puntas, sin embargo, las manos de un cirujano pueden controlar solo dos de ellos a la vez.
¿Podrían tener los cirujanos la capacidad de manejar cuatro herramientas simultáneamente?
Personas con tetraplejia, que suelen estar paralizadas del cuello para abajo se han ofrecido como voluntarios para ensayos clínicos de implantes cerebrales que les permiten controlar una extremidad robótica solo con el pensamiento.
De esta forma, se busca que los humanos aprovechen algunas señales neuronales no utilizadas para controlar la extremidad robótica.
Actualmente, el cuerpo utiliza elementos como los exoesqueletos para darle al usuario una gran fuerza o incluso, una persona puede usar un tercer brazo o un dedo extra, pero es necesario que estos sean controlados mediante un pedal, con lo que el usuario sacrifica su movilidad normal para poder operar el apéndice adicional.
Se espera que para adaptar los apéndices se recurra a las señales de electromiografía producidas por los músculos, con electrodos en la superficie de la piel que detecten señales eléctricas de los músculos.
Aunque no es nada sencillo, ya que un músculo típico recibe señales de cientos de neuronas espinales.
Al estudiar las señales neuronales los investigadores detectaron que tienen un ancho de banda extra, pues emiten una baja frecuencia de señal (por debajo de unos 7 hercios) que se convierte en fuerza muscular.
Pero encontraron que la señal también tiene componentes en frecuencias más altas, de 13 a 30 Hz, que son demasiado altas para controlar un músculo y parece que no se usa. Aún no se sabe por qué las neuronas espinales envían estas señales de mayor frecuencia.
Cabe destacar que en experimentos con voluntarios, estos han logrado mover un cursor de computadora (aunque de forma errática aún) mediante tales señales.
(Con información de IEEE Spectrum)