Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke
(Carolina del Norte) han mostrado a varios macacos de la India a usar
señales cerebrales e información visual para aprender a mover un brazo robótico,
según informó hoy en su edición de Internet la publicación científica "Public
Library of Science".
Los monos, de acuerdo con las conclusiones del estudio,
llegaron a lograr tal destreza en el manejo del brazo artificial que parecía que
estuvieran usando una de sus propias extremidades.
La investigación puede ser de gran ayuda para el desarrollo
de una tecnología que permita a personas paralizadas usar señales enviadas por
el cerebro para manipular extremidades artificiales o dar órdenes a robots de
ayuda para tareas diarias.
Los científicos señalaron que la tecnología que han
desarrollado para analizar las señales cerebrales de los monos puede ayudar
también a mejorar los procesos de rehabilitación de personas con lesiones
cerebrales o medulares debido a accidentes o enfermedad.
Los investigadores de Duke conectaron electrodos en las zonas
cerebrales de los monos en las que se generan las órdenes para controlar
complejos movimientos musculares en brazos y piernas.
Los electrodos recogían las señales cerebrales, que eran
analizadas posteriormente por un sistema informático ideado por estos
científicos con el objetivo concreto de reconocer pautas de movimientos
específicos en los brazos de los monos.
En una primera fase, se enseñó a los primates a utilizar una
palanca de mando (joystick) para situar un cursor sobre un objetivo en una
pantalla de vídeo y a agarrar la palanca con una fuerza determinada, tras lo
cual sus señales cerebrales eran analizadas.
El sistema informático interpretó las señales para
diferenciar entre las que significaban agarrar, apretar o acercar, tras lo cual
los investigadores decidieron hacer algo radical: desconectar la palanca de
mando para ver qué ocurría a partir de ese momento.
El movimiento del brazo robótico ya sólo dependía de las
órdenes cerebrales de los monos, que después de seguir utilizando la palanca
durante un tiempo hicieron algo sorprendente, según el jefe del experimento,
Miguel A.L. Nicolelis.
"El momento más inolvidable de estos años de experimentos es
cuando de repente vimos que el animal finalmente se dio cuenta de que no
necesitaba mover su brazo para mover el robot; se dio cuenta de que podía lograr
la tarea sin mover el brazo", dijo Nicolelis.
Según el científico, "las tres personas que estábamos
presentes en ese momento, viendo lo que ocurría pero casi sin creerlo, nos dimos
cuenta, pasados unos minutos, de que lo habíamos logrado".
Otro importante descubrimiento en el análisis de las señales del cerebro de los
monos mientras aprendían a controlar el brazo robótico con la mente reveló que
sus circuitos cerebrales se reorganizaban de manera muy activa para adaptarse a
la situación.
"Fue extraordinario ver que cuando cambiábamos al animal
del control del `joystick` al control cerebral, las propiedades fisiológicas de
las células del cerebro variaban inmediatamente. Y cuando volvíamos a entregarle
el control del `joystick` al día siguiente, esas propiedades volvían a variar",
según Nicolelis.
Este neurobiólogo explicó que la meta a largo plazo de esta
investigación es "construir un dispositivo ortopédico que pueda ser utilizado
por los pacientes con lesiones cerebrales y medulares, y que les permita
recuperar acciones que no pueden llevar a cabo".
"También permitirá al paciente aprender a interactuar con
este dispositivo. El cerebro se adaptará para que funcione como si se tratara de
una de sus propias extremidades", afirmó.
El contenido completo del estudio de Nicolelis, profesor de
neurobiología y codirector del centro de Neuroingeniería en Duke, y el audio de
sus explicaciones sobre el experimento se pueden consultar en la pagina de
Internet:
http://news.mc.duke.edu/news/article.php?id=7100
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