Bogotá, 21 de noviembre de 2021.- Muchas películas de ciencia ficción, han mostrado increíbles prótesis de manos controladas por el cerebro. Resulta que esas prótesis ya no son cosa de la magia del cine, sino que existen en la vida real.
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés); en conjunto con universidades estadounidenses como la “Johns Hopkins”, crearon una prótesis controlada por el cerebro.
A continuación, te contamos cómo funcionan.
Para comprenderlo es necesario precisar varias cosas. Cuando los seres humanos queremos mover una parte de nuestros cuerpos, el cerebro manda una señal eléctrica a través de los nervios dentro de los músculos, para que estos se contraigan.
De esta forma, dependiendo del tipo de señal que el cerebro envíe, podemos mover músculos específicos de nuestro cuerpo. Por ejemplo: Cerrar el puño, cerrar el pulgar e índice al mismo tiempo, etc.
Existen sensores artificiales, llamados electrodos, que son capaces de captar estas señales eléctricas. A la acción de captar estas señales, se le llama electromiografía.
Resulta que estos sensores pueden estar fijados a la piel, ya sea en la cabeza o en el brazo. E incluso pueden ser conectados ¡directamente a los nervios y huesos del cuerpo! mediante procedimientos quirúrgicos de “osteointegración”.
Con la osteointegración, es posible aprovechar una señal más “pura” y sin ruido, haciendo más precisa a la prótesis. Luego que los sensores registran la señal eléctrica que llega a los nervios en que se conectaron, el sistema de la prótesis convierte la señal para que sea más precisa; y para evitar que cuando se quiera mover un dedo se termine moviendo otro distinto.
Luego que se tiene la señal, esta es mandada a una Red Neuronal Avanzada (RNA); que ha sido entrenada para poder distinguir los diferentes movimientos de la mano mediante los patrones y características de las señales.
Cuando el sistema determina que la señal corresponde a un estímulo para cerrar un dedo, o realizar un movimiento particular de la mano; entonces activa unos micro controladores que mueven pequeños servomotores, que son los que accionan los dedos mecánicos, o mueven la mano.
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La prótesis del señor Johns
Los científicos de la “Johns Hopkins” están trabajando con Johnny Matheny (un hombre que perdió su brazo izquierdo debido al cáncer) para perfeccionar una prótesis de manos. Esta persona ya puede controlar varios prototicos de la protesis con su mente.
De esta manera, Johnny puede hacer cosas con su mano robótica, como tocar el piano, cortar el césped, saludar, agarrar pelotas de tenis, entre muchas cosas.
Los investigadores, también 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.
Estas nuevas prótesis de manos pueden recibir órdenes en forma de señales eléctricas directamente del cerebro de Johnny, para mover el miembro mecánico. Pero también envía de vuelta señales captadas por sensores de temperatura, contacto y fuerza.
El trabajo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) no es único. Una empresa propiedad de Elon Musk y Neuralink están construyendo herramientas para conectar nuestros pensamientos con otros aparatos electrónicos.
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