Nuevo estudio: los monos pueden conducir sillas de ruedas robóticas usando el control del pensamiento

Los científicos han demostrado que los primates pueden controlar sillas de ruedas robóticas con la mente, lo que tiene implicaciones para las interfaces cerebro-máquina humano.  China Photo Press/Getty/Nurthuz/Thinkstock

En un artículo para la revista Scientific Reports, un equipo de investigadores informa que el desarrollo de una interfaz cerebro-máquina que permite a un par de macacos rhesus navegar en sillas de ruedas robóticas usando solo sus pensamientos.

Pero antes de llegar a cómo los monos pueden controlar las sillas de ruedas, es importante comprender qué es una interfaz cerebro-máquina (BMI) y cómo funciona. Sabemos que la mente es algo poderoso. Pero los científicos que son pioneros en el desarrollo de BMI pretenden hacerlo aún más poderoso. Los BMI usan electrodos para capturar ondas cerebrales y luego traducirlas en señales que pueden operar dispositivos robóticos y computadoras. La idea es darle a una persona la capacidad de controlar el equipo sin usar las manos o los pies, ni siquiera mover un músculo. En cambio, el usuario de un BMI simplemente pensaría en lo que él o ella quería hacer, y el BMI guiaría a la máquina para realizar la tarea.

Es una tecnología que es muy prometedora para las personas que tienen lesiones en la médula espinal o enfermedades neurológicas, porque un IMC podría eludir las partes dañadas de sus sistemas nerviosos y dirigir un brazo robótico, un exoesqueleto motorizado o una silla de ruedas para ellos.

Un matrimonio de mono y máquina

Los científicos han estado trabajando en el IMC durante décadas y, en los últimos años, han desarrollado sistemas que han permitido a los primates utilizar su actividad cerebral para controlar las extremidades artificiales. Pero sería aún mejor si las personas paralizadas también pudieran usar la tecnología para la navegación de todo el cuerpo, es decir, para moverse en el espacio.

Pero ahora, parece que la navegación de cuerpo entero con un IMC puede ser la ola del futuro, gracias a la experimentación de la Universidad de Duke con macacos. Mire este video que muestra cómo el equipo encabezado por el Dr. Miguel Nicolelis, profesor de neurociencia en la Escuela de Medicina de Duke, desarrolló la tecnología:

No fue fácil para los científicos llegar a este punto. El equipo de Nicolelis comenzó en 2012 implantando quirúrgicamente cientos de microfilamentos delgados como un cabello en los cerebros de dos monos. Luego, entrenaron a los animales poniéndolos en sillas de ruedas y empujando la silla para que alcanzaran una meta: un cuenco que contenía uvas. Durante esa fase, los electrodos implantados detectaron la actividad cerebral eléctrica de los monos. Los investigadores registraron esa actividad y luego programaron un sistema informático para traducir las señales en comandos de motores digitales, que eran capaces de controlar los movimientos de una silla de ruedas robótica.

En ese momento, los monos comenzaron a aprender a controlar la silla de ruedas con solo pensar. Con el tiempo mejoraron y mejoraron. Y en el proceso, los investigadores de Duke notaron algo intrigante. Las señales cerebrales de los primates indicaron que no solo estaban guiando los movimientos de las ruedas, sino contemplando la distancia hasta el cuenco lleno de uvas mientras lo hacían.

«Esta no fue una señal que estuvo presente al comienzo del entrenamiento, sino algo que surgió como efecto de que los monos se volvieron competentes en esta tarea», dijo el Dr. Nicolelis en un comunicado de prensa. «Fue una sorpresa. Demuestra la enorme flexibilidad del cerebro para asimilar un dispositivo, en este caso una silla de ruedas, y las relaciones espaciales de ese dispositivo con el mundo circundante».

Cerrando la brecha entre primates y humanos

El estudio también demuestra la promesa de los implantes cerebrales, que detectan mejor la actividad eléctrica del cerebro que los electrodos adheridos al cuero cabelludo. «Demostramos claramente que si tiene implantes intracraneales, obtiene un mejor control de una silla de ruedas que con dispositivos no invasivos», dijo el Dr. Nicolelis en el comunicado de prensa.

Alexandra Bennewith, funcionaria de la United Spinal Association, elogia el avance. Trabaja para una organización de defensa con sede en Nueva York que impulsa innovaciones en sillas de ruedas y otros dispositivos médicos para ayudar a las personas discapacitadas con la movilidad.

«Esto demuestra que la financiación pública y privada continua y sólida para la investigación es fundamental», dice por correo electrónico. «Nadie puede predecir qué próxima intervención revolucionaria podría descubrirse y qué avances podrían resultar en una mejor calidad de vida para los 5,5 millones de personas que viven con parálisis en los Estados Unidos, incluidos los 1,3 millones de personas que viven con lesiones en la médula espinal».

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