Se busca identificar el recuerdo de movimiento de la persona
amputada para traducirlo a una señal de comando de control para la
prótesis.
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Científicos adscritos al Departamento de Ingeniería Eléctrica del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) desarrollan una prótesis de miembro superior que identifique los patrones de movimiento a partir de la señal eléctrica del cerebro.
“Queremos saber si existe este patrón de memoria que implica que la persona amputada recuerde cómo se movía y así traducirlo a una señala de comando de control para la prótesis”, explicó el doctor en Ciencias en Ingeniería Eléctrica, Roberto Muñoz Guerrero, líder de este proyecto.
“En lugar de utilizar la señal eléctrica de los músculos remanentes tratamos de identificar los patrones de movimiento a partir de la señal eléctrica del cerebro. Si esto resulta, el amputado ya no tendría que contraer sus músculos y va a controlar la prótesis imaginando un movimiento”, dijo.
Y es que en una amputación, el paciente pierde vías de comunicación al sistema nervioso por lo que desconoce el estado de su músculo y debe aprender a contraerlo a voluntad, lo cual no es fácil.
La prótesis estaría dirigida a personas que tuvieron su extremidad superior completa y que en algún momento les fue amputada por algún accidente o enfermedad, ya que en algún momento aprendieron a mover su extremidad de manera natural y como todo aprendizaje queda guardado en la memoria ubicada en el cerebro.
El investigador reconoció que no es una labor sencilla, pues el cerebro registra una gran cantidad de actividades que suceden en el cuerpo humano y de todas ellas, se trata de extraer el patrón de movimiento.
“Lo primero es evocar los patrones en el encefalograma y demostrar que existe ese recuerdo que se puede registrar eléctricamente y después, ver que tan sensible es a otro tipo de perturbaciones externas, por ejemplo, la luz o cerrar los ojos”, expresó Muñoz Guerrero.
Agregó que la prótesis está formada con un sistema mecánico, incluyendo los actuadores y la electrónica necesaria para su activación junto con un sistema electrónico con la parte inteligente y la sección que interpretaría las señales del cerebro. Cabe mencionar que esta prótesis es inteligente porque aprende a interpretar las señales del cerebro.
En cuanto al material con que se debe de construir, Muñoz Guerrero comentó que aún no se tiene del todo definido debido a que el peso total de la prótesis debe de estar entre 2 y 3 kilogramos (peso aproximado al de la parte faltante en la extremidad).
La novedosa prótesis representa un tema nuevo en la bioelectrónica denominado BCI, (Brain Computer Interface), que consiste en una vía de comunicación directa entre el cerebro y un dispositivo externo con el objetivo de ayudar o reparar funciones sensoriales y motoras.
“Es tarea de las técnicas de procesamiento y, generalmente, de la inteligencia artificial identificar en la señal eléctrica del cerebro, los patrones de movimiento imaginado. Una ventaja adicional de la BCI, es la posibilidad de generar trayectorias de movimiento de la prótesis, lo cual no es posible con las prótesis comerciales”.
En las prótesis comerciales, la señal eléctrica producida durante contracciones de la musculatura remanente de la extremidad amputada es utilizada para su control. Por cada nivel de fuerza que el paciente genere, de manera voluntaria, se controla un movimiento de la prótesis (flexión, extensión, supinación del codo).
El proyecto de BCI que se realiza en convenio con el Hospital General, lleva cerca de año y medio de investigación y los científicos involucrados esperan obtener resultados positivos en aproximadamente tres años.
