Crean la primera prótesis de pierna capaz de controlar el movimiento con el cerebro
La pierna biónica imita el paso natural y los participantes en el estudio caminan un 41% más rápido que con las clásicas
BarcelonaSaber si una persona ha perdido su pierna por encima o por debajo de la rodilla en un accidente será determinante para su calidad de vida. La diferencia entre conservar o no la articulación marcará la forma en que la persona que ha sufrido la amputación recuperará la marcha con las prótesis. Con las opciones actuales, pese a ser cada vez más sofisticadas, el éxito de las prótesis sigue siendo limitado. Ahora, investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) de Boston liderados por el ingeniero y biofísico norteamericano Hugh Herr –un escalador que, cuando era joven, sufrió la amputación de piernas por debajo de la rodilla durante una tormenta de nieve – han dado un paso más allá y han creado una pierna biónica única: a través de una interfaz neuroprotésica, que conecta el robot directamente al sistema nervioso, es capaz de restablecer la capacidad de percibir el movimiento y, por tanto, que afectado camine más deprisa y de forma más natural.
La revista Nature Medicine ha publicado este lunes los resultados del estudio realizado con 14 personas con amputaciones bajo la rodilla, 7 de los cuales tenían la interfaz neuroprotésica. La velocidad de las personas que llevaban esa pierna biónica aumentó un 41% en comparación con quienes no la llevaban y, además, mejoraron el rendimiento de su paso en situaciones cotidianas como subir y bajar pendientes, escaleras y caminos obstruidos. Los autores sugieren que sus hallazgos podrían favorecer futuras técnicas de reconstrucción dirigidas a restablecer el control neuronal de la locomoción humana en amputaciones de las extremidades o parálisis motora. "Es el primer estudio prostético de la historia en el que se alcanza un nivel de control cerebral tan alto: es el sistema nervioso humano, y no un robot, el que controla el movimiento", afirma Herr.
El jefe del grupo de neurofisiología experimental en la unidad de investigación del Hospital Nacional de Parapléjicos, Juan de los Reyes, ha explicado a Science Media Centre España que los seres humanos, para movernos correctamente, debemos saber de dónde partimos y tener información sensorial de los cambios que suceden durante la ejecución del movimiento. Esta información proviene de la misma extremidad que pretendemos mover, que notifica a la médula espinal y al cerebro en qué estado está toda la musculatura que controla pierna y pie. Las personas sin pierna que utilizan una prótesis clásica o híbrida no obtienen esta información: pueden realizar el movimiento de caminar, pero pierden la capacidad de ir controlando el movimiento durante la ejecución, ya que no reciben ninguna información sobre cómo se está moviendo la prótesis.
Para resolver este problema, la prótesis que han desarrollado en el MIT permite adquirir información sobre la ejecución del movimiento y activar los nervios que la notifican en la médula espinal y, posteriormente, en el cerebro. Así, el sistema nervioso central tiene mayor capacidad de regular el movimiento que se quiere realizar con la prótesis y, según De los Reyes, la ejecución de movimientos es más parecida a la de las personas que tienen ambas extremidades. El resultado final es una "prótesis activa", puesto que proporciona información al sistema nervioso central para conseguir una mejor regulación del movimiento.
Más voluminoso, pesado y complejo
Sin embargo, el investigador advierte que el mecanismo a implementar es más voluminoso, pesado y complejo que el de las prótesis clásicas. Cree que es posible que la apariencia "excesivamente aparatosa de la prótesis activa" pueda crear rechazo en algunas personas, puesto que las máquinas que se utilizan normalmente son más fáciles de llevar y están más integradas en la anatomía de la persona. Por ejemplo, permiten vestirse con normalidad. Si bien el resultado supone una mejora para las funciones que pierden las personas con una extremidad inferior amputada, una de las mejoras previsibles en el diseño de futuras prótesis activas requerirá tecnología más pequeña que ayude a reducir el peso y volumen de todo el mecanismo requerido.
