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La mano mecánica puede sentir

14.10.2014

Gracias a la nueva tecnología, una persona con una mano protésica puede distinguir cuál de los dedos artificiales toca los objetos. Además de mejorar la sensibilidad, los científicos también han desarrollado una forma más cómoda de unir manos artificiales al cuerpo.

Una prótesis de extremidad ideal debe tener las mismas propiedades que una extremidad real: debe moverse y sentirse de la misma manera. Se han logrado avances considerables con respecto a la movilidad de brazos y piernas artificiales, pero ¿qué pasa con la sensibilidad? Sentimos frío, calor, podemos distinguir un bolígrafo de una lija gracias a muchos receptores especiales ubicados en la piel y conectados con el cerebro. ¿Es posible hacer un sistema de sensibilidad similar en una prótesis?

Para los desarrolladores de prótesis biomecánicas, una de las tareas principales era hacer que la extremidad artificial sintiera correctamente la presión mecánica. Por ejemplo, si una persona quiere tomar un vaso con una mano artificial, debe calcular la fuerza de agarre para no aplastarlo, y para esto solo necesita sentir con precisión la presión de la superficie del vidrio en los dedos y la palma. Durante casi 40 años, se han realizado experimentos en los que los neurocientíficos han intentado crear una retroalimentación satisfactoria entre el cerebro y una mano artificial con sensores electrónicos de presión. Sin embargo, el éxito se ha logrado solo muy recientemente: Silvestro Micera (Silvestro Micera) de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) y sus colegas informaron en febrero en las páginas de Science Translational Medicine que lograron crear una mano que no solo podía tome suavemente un vaso, pero y distinga al tocar un objeto redondo de uno cuadrado.

La prótesis biomecánica estaba equipada con sensores que estimaban la presión de la mano sobre el objeto por la tensión en los tendones artificiales que controlan los movimientos de los dedos. De acuerdo con este voltaje, los sensores generaban una señal eléctrica, pero de esta forma el sistema nervioso no la entendería, por lo que se necesitaba un algoritmo que convirtiera la señal a un lenguaje comprensible para el sistema nervioso. El impulso convertido a través de los electrodos entró en los nervios del hombro sobreviviente.

Pero unos meses después, apareció otro artículo en Science Translational Medicine, en el que un grupo de investigadores de la Universidad Case Western Reserve (EE. UU.) asegura que lograron hacer una prótesis más sensible. Utilizaron más de una docena de sensores de presión, que se convirtieron en impulsos eléctricos de varias intensidades y duraciones. Estos impulsos se transmitían a los nervios a través de tres electrodos implantados bajo la piel. Cada electrodo se conectaba a un solo nervio, pero había muchos puntos de conexión entre ellos: dos personas con manos amputadas participaron en el estudio, una de ellas tenía un nervio conectado al electrodo con veinte contactos, la otra tenía un número menor. Como resultado, los diseñadores lograron un mayor detalle de las sensaciones: una persona podía distinguir exactamente qué toca la superficie con un dedo meñique artificial o un pulgar artificial.

Además, los voluntarios con manos artificiales podían distinguir, por ejemplo, el papel de lija de una superficie lisa o acanalada, y si la mano descansaba sobre dos superficies al mismo tiempo, la persona podía decir qué parte de la mano sentía qué. La mano mecánica hizo posible recoger una baya sin dañarla y untar pasta de dientes en un cepillo de dientes, acciones bastante sutiles que requieren coordinación de sensaciones y fuerza aplicada. La fiabilidad de las sensaciones dependía del número de "entradas" entre el electrodo y el nervio, así como de la precisión de las transformaciones de la señal de la computadora. Si antes las sensaciones de la prótesis se limitaban a un hormigueo más o menos fuerte, ahora, con la ayuda del diseño creado por Dustin Tyler (Dustin Tyler) y sus compañeros, las sensaciones biomecánicas se han vuelto más reales.

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El modelo Razer Basilisk Ultimate está dirigido a usuarios exigentes. Cuenta con un sensor óptico Focus+ de 20 kdpi de alta precisión. El dispositivo también utiliza la tecnología inalámbrica Razer HyperSpeed que, según el fabricante, funciona un 25 % más rápido que otras tecnologías inalámbricas de juegos (la comparación se realizó mediante retrasos de clic). La novedad también recibió interruptores ópticos que funcionan sin contacto físico y tienen un recurso de 70 millones de clics. El mouse cuenta con 11 botones programables, una rueda de desplazamiento de resistencia ajustable y un sistema de iluminación RGB de 14 zonas que se puede controlar con el software Razer Chroma Studio. La batería proporciona hasta 100 horas de duración de la batería con la luz de fondo apagada. El Razer Basilisk Ultimate tiene un precio de $149,99.

Para usuarios más económicos está destinado el modelo Basilisk X HyperSpeed. En este caso se utiliza un sensor óptico más asequible con una resolución de 16 mil dpi, 6 botones programables e interruptores mecánicos con un recurso de 50 millones de operaciones. El dispositivo también recibió soporte para la tecnología HyperSpeed. En cuanto a la autonomía, una batería AA le permite trabajar hasta 450 horas sin conexión cuando se conecta a través de Bluetooth. El Razer Basilisk X HyperSpeed tiene un precio de $59,99.

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