Monos controlan brazo virtual con la mente

El dispositivo BMBI permitió que distinguieran diferentes texturas como si su cuerpo las tocara

El dispositivo colocado en el córtex motor retomaba los pensamientos de movimiento e indicaba el desplazamiento al brazo virtual. Mientras que la información que éste captaba las reenviaba al cerebro indicando la rugosidad (Foto: Especial Nature )


¿Imaginas una prótesis que puedas mover con la mente y que además envíe mensajes de regreso y tu cerebro la perciba como parte del cuerpo? Un equipo internacional de científicos construyó un dispositivo que permitió a monos controlar un brazo virtual y distinguir diferentes texturas como si su cuerpo las tocara.

El dispositivo  los dos sentidos permitirá desarrollar un exoesqueleto que se probará en dos adolescentes brasileños que sufren cuadraplejia en la copa mundial de 2014, dentro del esfuerzo internacional Walk Again Proyect.

Los investigadores encabezados por Miguel Nicolelis de la Universidad Duke en Carolina del Norte primero entrenaron a dos monos para que con ayuda de una palanca de mando, como las que se usan en los videojuegos, movieran un brazo virtual que se proyectaba en una pantalla.

Se mostraban varios círculos y la palanca vibraba de acuerdo a la "rugosidad" de éstas, si atinaban la textura que les pedían eran recompensados con golosinas, de tal forma que los simios aprendieron a distinguir las diferentes texturas.

En una segunda etapa, el BMBI se insertó en el cerebro, un electrodo en el córtex motor y otro en el córtex somatosensorial. El primero controla el movimiento voluntario y el segundo recibe las señales del sentido del tacto.

El dispositivo colocado en el córtex motor retomaba los pensamientos de movimiento e indicaba el desplazamiento al brazo virtual. Mientras que la información que éste captaba las reenviaba al cerebro indicando la rugosidad.

Como resultado los monos fueron capaces de distinguir, en una tarea que implica una elección entre dos objetos visualmente idénticos, entre un objeto que produce una recompensa, que se asoció con un estímulo eléctrico al "tocar" el círculo en la pantalla, y un objeto que produce otra estimulación eléctrica sin recompensa.

Además de que los monos actuaron como si el brazo virtual fuera realmente suyo.

"Esto demuestra que el cerebro puede descifrar la información sobre el sentido del tacto sin ningún tipo de estimulación de la piel del animal. No sabemos lo que los animales perciben, pero era una sensación que se ha creado artificialmente mediante la vinculación de los dedos virtuales con el cerebro directamente", dijo Nicolelis a la revista Nature, en la que se publica el estudio.

"Es definitivamente un hito en interfaces cerebro-computadora", dijo a Science el neurocientífico Suman Bensmaia de la Universidad de Chicago, que está desarrollando sistemas de retroalimentación táctil para prótesis humanas.

Muchos de los brazos robóticos actualmente en desarrollo, incluso las más avanzadas, no han tomado en cuenta la relevancia del tacto.

"La retroalimentación sensorial es fundamental para hacer cualquier cosa. Incluso las tareas más mundanas como levantar una taza requiere una gran concentración", dijo Bensmaia.

El nuevo trabajo sigue siendo un primer paso, pues un brazo biológico recibe información no sólo de la textura, sino también de la temperatura y su posición en el espacio.

Nicolelis dijo que su grupo está trabajando en afinar la retroalimentación sensorial, así como explorar las formas de vincular el cerebro y la computadora de forma inalámbrica.

"Después de muchos años de trabajo en las interfaces cerebro-computadora, estamos llegando muy cerca de donde pueden ser clínicamente útiles para los pacientes paralizados, no sólo en el laboratorio, sino para los médicos también. La retroalimentación táctil pueden permitir a los cirujanos, por ejemplo, realizar una cirugía microscópica o muchas otras aplicaciones. El cerebro se ha desarrollado capacidades que van más allá del cuerpo", dijo Nicolelis.
Ver animación de cómo actúa el BMBI, dar clic en la imagen

Más información (en inglés)
Leer artículo original: Nature
Leer estudio original: Nature

Leer artículo original: Science

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