Así es como la tecnología inalámbrica está consiguiendo que los parapléjicos anden de nuevo

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Un jugador de 26 años de edad llevaba cinco años usando silla de ruedas, después de que un accidente le dejara paralizado de cintura para abajo. Sin embargo, gracias a un nuevo dispositivo, se ha logrado enrutar las señales de su cerebro para que se dirijan directamente a unos electrodos en las rodillas, saltándose la médula espinal lesionada. Ahora, este hombre que estaba condenado a la silla de ruedas ha caminado más de tres metros de distancia con sus propias piernas.

Es el primer caso de una persona con paraplejía causada por una lesión en la columna que camina sin depender de extremidades robóticas controladas manualmente. Tan solo es suficiente con su pensamiento.

Pensamiento inalámbrico

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Una lesión de la médula espinal corta los nervios que transportan las señales desde el cerebro hasta las extremidades. Los nervios no vuelven a crecer. Lo que hace este dispositivo, desarrollado en la Universidad de California en Irvine, es recoger las ondas cerebrales del sujeto humano, las olas de intención tanto de andar como de detenerse, y enviarlas inalámbricamente a un ordenador. La orden correspondiente se reenvía entonces a un microcontrolador situado en el cinturón del humano, que activa los músculos de las piernas.

Si bien el usuario de este sistema basado en el electroencefalograma (EEG) debe someterse a un entrenamiento intensivo para generar correctamente las señales de su cerebro, y también para aprender a usar el dispositivo, indudablemente estamos ante un hito tecnológico. Porque, incluso después de años de parálisis, el cerebro todavía puede genera ondas cerebrales robustas que pueden aprovecharse para volver a caminar.

Como ha explicado el codirector del estudio de prueba del dispositivo, An Do, cuyas conclusiones se han publicado en Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, este sistema no invasivo en un paso más allá de los sistemas actuales, sobre todo de los que usan exoesqueletos robóticos.

El entrenamiento para generar las ondas cerebrales adecuadas no fue fácil. El paciente tuvo que prepararse con un avatar en un entorno virtual, tratando de moverlo solo con la mente mientras un gorro con un encefalograma incorporado le monitoreaba las ondas cerebrales. Cuando supero esta fase, entonces tuvo que empezar a entrenar caminando de verdad, pero suspendido a cinco centímetros del suelo con unos arneses, para así mover las piernas libremente sin tener que soportar su peso.

Finalmente, el entrenamiento concluyó andando de verdad, ayudado por un andador que le impedía caerse al suelo. Así, a lo largo de diecinueve semanas el paciente aprendió a controlar el dispositivo para volver a caminar. En vez de tener control preciso de cada pierna, lo que hace el paciente es activar en el sistema el concepto general de caminar. Es decir, que no se piensa tanto en “mover pierna derecha”, “mover pierna izquierda”, como “andar”, “no andar”.

El dispositivo detecta cuando las ondas cerebrales cambian de estar parado a estar en movimiento, y entonces traducen la orden, y un estimulador eléctrico empieza a crear contracciones musculares en la pierna derecha primero, luego en la izquierda, de forma continúa hasta que el paciente deja de pensar en caminar.

El descubrimiento es prometedor, aunque solo se ha probado en una persona, porque la mayor parte de los enfoques actuales para restaurar la deambulación después de una lesión medular incluyen el uso de exoesqueletos robóticos y sistemas eléctricos de estimulación funcional. Así pues, aún se precisan ensayos con muchos más pacientes hasta poder evaluar su utilidad más general en personas con paraplejía.

En vez de electrodos, en el futuro podrían registrarse las ondas cerebrales con un implante, de modo que las órdenes serían más claras y complejas, tal y como apunta Zoran Nenadic, colega de Do en la Universidad de Irvine:

Esperamos que un implante pueda lograr un mayor nivel de control de la prótesis, ya que las ondas cerebrales se registran con mayor calidad. Además, un implante de este tipo podría ofrecer sensaciones al cerebro, lo que permitiría al usuario sentir sus propias piernas.

También deben salvarse aún otros obstáculos, como el tamaño del dispositivo, que debería reducirse ostensiblemente. Sin embargo, el avance constituye un gran paso hacia la fusión hombre-máquina, que no solo recuperará nuestras funciones físicas perdidas sino que también mejorará las que vienen de serie.

Hacia el cyborg

ReWalk

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Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC), en ese país hay unas 200.000 personas que viven con alguna lesión de la médula espinal. A nivel mundial actualmente se comercializan dos exoesqueletos biónicos. Ambos están concebidos para ayudar en la movilidad de sujetos adultos. Se trata del Exolegs y del Rewalk.

Ambos funcionan con dos motores por cada pierna, un motor en la cadera y en la rodilla y exigen que los usuarios tengan control torácico y fuerza en los brazos para llevar muletas.

El primer exoesqueleto biónico pediátrico, el Atlas 2020, es un invento español que posee hasta cinco motores por pierna. Se acopla al tronco y a las piernas de un niño que no puede caminar. Hasta 120.000 niños españoles con dificultades de movilidad graves podrían beneficiarse de este robot.

Son los estadios intermedios hasta alcanzar el pensamiento inalámbrico, pero en cualquier caso podemos afirmar que los cyborgs ya están entre nosotros y han venido para quedarse. Cualquiera que disponga de un marcapasos o una cadera artificial ha incorporado ya tecnología directamente en su cuerpo.

También el implante de cóclea, que permite mejorar la audición, es un paso más hacia una nueva naturaleza cibernética. La diferencia entre estos dispositivos y el desarrollado en Irvine es que los primeros todavía no se conectan con el sistema nervioso. Pero ese paso será inevitable, y distintos dispositivos cibernéticos acabarán siendo intermediarios entre nuestros impulsos nerviosos y la transformación de los mismos en, por ejemplo, movimientos musculares.

Del mono al hombre: ambos quieren sentir las cosas

Tal y como ha señalado la académica californiana y escritora feminista Donna Haraway, autora de Manifiesto para Cyborgs, ¿qué diferencia hay entre estar conectado directamente al ordenador e interactuar con él usando las manos y los ojos?

En el año 2000, un mono podía controlar un brazo robótico simplemente con su pensamiento, como publicó Nature. En 2002, a Kevin Warwick le conectaron un chip directamente a su sistema nervioso para convertirlo en un cyborg. Warwick pudo así manejar un robot a distancia simplemente pensando en las órdenes. El siguiente paso es que, además de poder controlar las cosas con el pensamiento, esas cosas puedan sentirse, como sentimos el cristal de un vaso cuando lo sostenemos entre los dedos.

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Este proceso de retroalimentación es fundamental para que la cibernética se desarrolle y constituye un área de estudio en sí misma, conocida como háptica (que procede del griego “tocar). Estimular el tacto de una mano humana no es sencillo, porque solo la yema del dedo contiene unos 2.000 receptores, y cada yema de los dedos envía un mínimo de 1.000 impulsos eléctricos por segundo, como explica Sue Nelson y Richard Hollingham en su libro How to Clone the Perfect Blonde:

Si multiplicamos esta cantidad hasta cubrir toda la superficie de la palma de la mano, podemos hacernos una idea del reto que supone intentar reproducir la sensación electrónicamente.

De momento contamos con CyberGlove, del Laboratorio de Manipulación Hábil de Stanford, que acercan un poco las sensaciones del tacto, aunque de forma muy rudimentaria. Con todo, indudablemente es un paso más hacia la hibridación hombre-máquina, un camino en el que miles de personas están implicadas y que permitirá mejorar nuestras capacidades físicas y hacer que personas con la médula espinal dañada puedan volver a andar. Notando la arena de la playa bajo sus pies.

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