Crean la primera prótesis de mano que devuelve a un mutilado sus sentidos: nota el calor y el frío

"Cuando uno de los investigadores colocó el sensor sobre su piel, noté el calor de otro ser humano en mi 'mano fantasma'. Supuso una emoción muy fuerte para mí, como reactivar una conexión con alguien". Quien se expresa así es Fabrizio, un italiano de 57 años vecino de Pistoia que fue víctima de una amputación transradial (a la altura de la muñeca) de su mano derecha. Una prótesis de nueva generación, sin embargo, le permite ahora diferenciar sensaciones como el calor y el frío al tacto. 

La nueva tecnología, que hoy se presenta en la revista Med, es el resultado de una colaboración entre la Escuela Sant’Anna de Estudios Avanzados de Pisa (Italia) y la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza). "La temperatura es una de las últimas fronteras para lograr restaurar las sensaciones en las manos robóticas. Por primera vez, estamos muy cerca de reconstruir la paleta completa de sensaciones para los amputados", explica el profesor Silvestro Micera.

"El trabajo actual es una muestra de la precisión que llega a tener la aplicación de la neurotecnología para informar al cerebro sobre la temperatura de objetos que son manipulados por la persona mediante una prótesis acoplada al miembro amputado", explica Juan de los Reyes Aguilar, jefe del Grupo de Neurofisiología Experimental del Hospital Nacional de Parapléjicos (SESCAM) en declaraciones a Science Media Centre. "Con este avance se consigue, además del movimiento controlado de la extremidad, la percepción de las características sensoriales de los objetos".

[Crean una prótesis biónica revolucionaria que une los nervios del brazo y se usa como una mano real]

Fabrizio realizando el experimento a ciegas con su prótesis. EPFL/Caillet

"El resultado es una mejora en la precisión de movimientos y manipulación, pero sobre todo completa el conjunto de sensaciones que se pierden al sufrir una amputación, como son el tacto, la propiocepción y la sensación de temperatura", prosigue el especialista. "La restauración de estas entradas sensoriales permitirá un procesamiento conjunto a nivel cerebral similar al que sucede en situación natural, evitando el posible desarrollo de patologías asociadas a la amputación".

La retroalimentación de los impulsos neurológicos que corresponden a los sentidos es uno de los pasos más importantes para permitir interactuar con su entorno a las personas que han sufrido una amputación, explican los autores. En base a sus investigaciones sobre sensaciones fantasma térmicas -cómo la estimulación de determinadas terminaciones en la zona del muñón puede evocar percepciones de la mano perdida-, han desarrollado un dispositivo, el 'MiniTouch', que transmite estas señales de la punta del dedo prostético al antebrazo del paciente.   

"Añadir la percepción de la temperatura permite que la sensación del tacto sea mucho más humana", explica otro de los investigadores, Solaiman Shokur. "Consideramos que tener la posibilidad de percibir la temperatura mejorará la capacidad de encarnación de la prótesis: la sensación de que esta mano es mía". Implementar este tipo de mejoras permitirá explotar las posibilidades de la robótica ortopédica para cumplir "todo su potencial".

Las pruebas se realizaron en el Centro Prostético Inail de Vigorso di Budrio (Bolonia), trabajando con pacientes a los que se implantó el 'MiniTouch' en sus propias prótesis. Se comprobó a continuación su capacidad para distinguir al tacto entre una serie de botellas idénticas, asi como cubos de metal. La capacidad para determinar si estaban calientes, fríos o neutros fue de un 100% con el nuevo dispositivo y del 33% sin él.

En el siguiente ensayo, se comprobó que el MiniTouch mejoró la capacidad del paciente del 60 al 80% para diferenciar entre los estímulos en su mano real y la prótesis con los ojos tapados. Y varios de los participantes en los ensayos tempranos declararon que la capacidad para recuperar el contacto físico con otra persona era el beneficio más importante del sistema. "Nuestro objetivo pasa ahora por desarrollar un sistema multimodal que integre el toque, la percepción y las sensaciones de temperatura", declara Shokur. "Así podrán saber si algo es 'blando y caliente' o 'frío y duro'".