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Herr diseña una técnica de amputación que mejora el control y sensibilidad de las prótesis

Un grupo de investigadores ha desarrollado un enfoque quirúrgico para la amputación de extremidades en el que se preservan las relaciones musculares dinámicas, mejorando así la sensación y el control, según un estudio publicado en Science Translational Medicine.

Un esquema que demuestra el mecanismo de control de la interfaz neural.
Crédito: T.R. Clites et al., Science Translational Medicine (2018)

Los expertos en biónica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en inglés) crearon una nueva interfaz neuronal y un patrón de comunicación capaz de enviar comandos de movimiento desde el sistema nervioso central a una prótesis robótica.

Este nuevo paradigma, conocido como la interfaz mioneural agonista-antagonista (AMI), implica un nuevo enfoque quirúrgico para la amputación de extremidades en el que se preservan las relaciones musculares dinámicas dentro de la extremidad amputada.

El AMI, según el informe, fue validado en una extensa experimentación preclínica en el MIT antes de su primera implementación quirúrgica en un paciente humano en el Hospital Faulkner de Brigham and Women en Boston (Massachusetts, EE.UU.).

Sensores biológicos


Los investigadores usaron los mismos sensores biológicos que crean las sensaciones propioceptivas naturales del cuerpo para mejorar la sensación y control de las prótesis.

Según relataron los autores, el AMI consiste en dos tendones musculares opuestos, conocidos como agonista y antagonista, que se conectan quirúrgicamente de modo que cuando un músculo se contrae y se acorta, ya sea por activación volitiva o eléctrica, el otro se estira, y viceversa.
Este movimiento acoplado permite que los sensores biológicos naturales dentro del tendón del músculo transmitan señales eléctricas al sistema nervioso central, comunicando información sobre la longitud, velocidad y fuerza del músculo, que el cerebro interpreta como una propiocepción natural de la articulación.



El ingeniero mecánico y biofísico estadounidense Hugh Herr . EPA/YONHAP SOUTH KOREA OUTEl ingeniero mecánico y biofísico Hugh Herr . EPA/YONHAP SOUTH KOREA OUT


“Así es como la propiocepción de los tendones musculares funciona naturalmente en las articulaciones humanas”, apuntó el director de la investigación, Hugh Herr.

Al conectar el AMI con electrodos, los investigadores pueden detectar impulsos eléctricos del músculo o aplicar electricidad al músculo para provocar su contracción.

“Cuando una persona está pensando en mover su prótesis de tobillo, el AMI que se asigna a ese tobillo biónico se mueve hacia adelante y hacia atrás, enviando señales a través de los nervios al cerebro, permitiendo a la persona sentir su prótesis moviéndose a través del todo el rango angular”, ejemplificó Herr. EFE
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