Las extremidades biónicas sensibles están aquí, y funcionan

Una nueva investigación de la Universidad Johns Hopkins y DARPA muestra lo lejos que ha llegado la detección de extremidades biónicas, lo que demuestra que la tecnología está en camino de ofrecer un reemplazo real de extremidades. El gran avance se produce tanto por la interacción del paciente como por la ingeniería avanzada, ya que el trabajo con amputados reales muestra lo natural que puede ser la detección biónica.

Los investigadores recuento un episodio en el que decidieron engañar al participante estimulando dos dedos, en lugar de uno solo; el paciente inmediatamente preguntó si alguien le estaba jugando una broma, cambiando las reglas de la prueba. Eso los convenció de que la sensación es genuina y, lo que es más importante, natural. El paciente había respondido a la nueva entrada muy rápidamente, sin detenerse a interpretar el significado de la señal en el cerebro.



Brazos biónicos dobles, Johns Hopkins

Brazos biónicos dobles, diseñados e instalados por Johns Hopkins.



La detección se está convirtiendo rápidamente en un factor limitante en el control biónico. La fidelidad en la recopilación de información de control del cerebro o de cualquier otra parte del sistema nervioso es importante, sin eso, no puede controlar el brazo en sí, pero una extremidad solo puede ser precisa hasta ahora sin información de retroalimentación sobre los resultados de los movimientos que realiza.

Clásicamente, esto se refiere al escenario de la taza frágil, en la que una persona con una mano biónica debe agarrar una taza de agua con la suficiente firmeza para que no se caiga, pero con la suficiente suavidad para que no se rompa. La única forma de hacer esto es sentir cuánta presión se está aplicando. Y, lo que es más importante, la única forma de interpretar cuánta presión es demasiada es transmitir esta información al cerebro de un humano que puede juzgar la fuerza de las cosas.



La información disponible actualmente es un poco vaga sobre dónde se estimula el cerebro para producir estas sensaciones táctiles. Pero dado que los voluntarios pudieron identificar correctamente el dedo que se tocaba con una precisión cercana al 100% en la primera prueba, es probable que los electrodos estén estimulando las secciones de la corteza motora ya asociadas con la sensación del dedo. Esto distingue a la tecnología de la tecnología de detección actual, que obliga al paciente a formar nuevas asociaciones entre una actividad neuronal totalmente nueva y sensaciones familiares. Otros equipos que utilizan un enfoque similar han logrado resultados sorprendentes resultados preliminares .

La reinervación muscular dirigida permite el control natural a través de las mismas neuronas que controlaban la extremidad perdida.

La reinervación muscular dirigida permite el control natural a través de las mismas neuronas que controlaban la extremidad perdida.

Por supuesto, habiendo superado este tipo de umbral conceptual, no pasará mucho tiempo antes de que los investigadores comiencen a mejorar los números involucrados, un número que también se aplica a la percepción humana natural. La sensación que proviene de una fuente biónica no tiene que estar limitada por la velocidad de la difusión de iones en la solución, como ocurre con las neuronas sensoriales, o limitada por la temperatura por las limitaciones de seguridad de la carne. La sensación biónica podría permitir que una persona pusiera su mano sobre una sartén para probar su temperatura y juzgarla con su cerebro , al igual que lo harían con cualquier nivel razonable de calor.



Estamos desarrollando el hardware necesario para restaurar la relación entre el cerebro y el mundo exterior, y en el proceso estamos desarrollando el hardware necesario para cambiar por completo esa relación para siempre. Si tu cerebro está conectado y estás a miles de kilómetros de distancia por negocios, ¿por qué no dejar que tu pareja se pase la mano libre por la cara, dejándote literalmente sentir un poco como en casa? Y no es necesario ser amputado para que le coloquen electrodos en el cerebro, lo que abre el área de extremidades mecánicas adicionales.

DARPA está financiando esta investigación debido al increíble potencial que tiene para mejorar las vidas de miles de veteranos heridos, pero también hay mucho valor militar e industrial emergente en cualquier proyecto de este tipo. Vivimos en una época en la que los datos son dinero y poder, y esta investigación médica genuinamente altruista está convirtiendo lentamente el pensamiento en datos.

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