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Estos monos amputados controlan la robótica con sus cerebros


Un nuevo estudio realizado por un equipo de neurocientíficos con sede en EE. UU. Muestra cómo los amputados pueden controlar los apéndices robóticos, incluso si les faltaba una extremidad desde la infancia.

"Ese es el aspecto novedoso de este estudio, ya que los amputados crónicos a largo plazo pueden aprender a controlar una extremidad robótica", dijo Nicho Hatsopoulos, PhD, profesor de biología y anatomía de organismos en UChicago y autor principal del estudio. "Pero lo que también fue interesante fue la plasticidad del cerebro sobre la exposición a largo plazo y ver lo que sucedió con la conectividad de la red cuando aprendieron a controlar el dispositivo".

El equipo utilizó tres monos rhesus que habían sido rescatados hace cuatro, nueve y diez años. Los monos tuvieron que ser amputados después de sufrir heridas graves; las amputaciones no ocurrieron en relación con este estudio.

Dos de los monos tenían conjuntos de electrodos implantados en el lado del cerebro opuesto al miembro amputado. Ese lado del cerebro es el que se usa para controlar la extremidad amputada. Al último animal se le implantaron electrodos en el mismo lado que el miembro amputado. Este lado es el que aún controla la extremidad intacta.

"Hemos demostrado con éxito que aprender a utilizar una interfaz cerebro-máquina controlada corticalmente para realizar una tarea compleja y secuencial es posible en animales con amputaciones crónicas", dijeron los autores en el estudio publicado a principios de esta semana enNature Communications.

Luego, el equipo se dedicó a la tarea de entrenar a los monos para alcanzar y querer una pelota. ¿La captura? Tuvieron que mover un brazo robótico con solo sus pensamientos para recuperar la pelota. El equipo asignó células cerebrales para controlar alcanzar y agarrar el brazo mientras se entrenaba a los monos. El mono con el implante en el lado opuesto del cerebro inicialmente descubrió cómo el brazo trabajaba más rápido. Sin embargo, todos los monos finalmente lo descubrieron.

Lo que realmente sorprendió a los investigadores fue que la composición real del cerebro cambió y se adaptó para controlar la extremidad. Los investigadores documentaron el cambio de las mismas neuronas durante 40 días a medida que los monos se sintieron más cómodos con el brazo robótico.

"El animal amputado tenía muy pocas conexiones [entre neuronas]", dijo a Gizmodo el autor del estudio, Karthikeyan Balasubramanian, investigador de la Universidad de Chicago. "A medida que fue aprendiendo, la red se volvió más y más densa".

No todo el mundo quedó impresionado. En una entrevista con Gizmodo, el ingeniero biomédico Miguel Nicolelis de la Universidad de Duke dijo que la investigación "no hizo ninguna contribución nueva sustancial al campo de las interfaces cerebro-máquina", en una entrevista con Gizmodo. Y, hasta cierto punto, se han realizado importantes avances en la conectividad cerebro / prótesis en los últimos años. Por ejemplo, en 2015, un equipo de investigación de la Universidad de Houston elaboró ​​un algoritmo que permite a los usuarios agarrar objetos impulsados ​​por sus pensamientos. Y también se ha demostrado que los monos hacen lo mismo en estudios anteriores. Sin embargo, el equipo mantiene la esperanza y solo quiere construir sobre sus predecesores.

Los próximos pasos para el equipo incluyen combinar su investigación con estudios previos realizados por otros grupos de todo el mundo que han tenido un éxito similar. En última instancia, quieren equipar las extremidades protésicas con retroalimentación sensorial, restaurando potencialmente una apariencia de tacto en la extremidad faltante o una sensación de dónde se encuentra la extremidad protésica en el espacio.

"Así es como podemos comenzar a crear extremidades neuroprotésicas verdaderamente sensibles, cuando la gente puede moverlas y obtener sensaciones naturales a través de la interfaz cerebro-máquina", dijo Hatsopoulos.


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