Hombre controla con éxito dos Brazos Protésicos con tan solo sus pensamientos

Un hombre de Colorado (EE.UU.) hizo historia en el Laboratorio de Física Aplicada del Hospital Universitario Johns Hopkins (Johns Hopkins University's Applied Physics Laboratory) este pasado verano cuando se convirtió en el primer amputado bilateral a nivel de hombro en llevar y simultáneamente controlar dos de los Miembros Protésicos Modulares (MPL) del laboratorio. Lo más importante es que, Les Baugh, quien perdió ambos brazos en un accidente eléctrico hace 40 años, fue capaz de operar el sistema simplemente pensando en mover sus miembros, realizando una serie de tareas durante un corto período de entrenamiento.

Con la ayuda del Laboratorio y DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa), es capaz de controlar un set de MPL con sus nervios. Todo cuanto debe hacer es pensar en mover sus brazos, y se mueven.

Nada está permanentemente unido a él; Baugh lleva lo que se denomina como encaje protésico, que conecta sus prótesis a su cuerpo.

Está pasando mucho tiempo practicando diferentes tareas.

“Quizás podré ser capaz –por una vez- de meter el dinero en una máquina de refrescos y coger el refresco,” Baugh dijo en un vídeo sobre el descubrimiento. “Cosas simples como esas en las que la gente nunca piensa.” 

De momento, tan sólo puede emplear los brazos en el laboratorio, pero algún día tendrá dos brazos propios.

Baugh estuvo en la ciudad durante dos semanas en junio como parte de una investigación financiada por el Laboratorio de Física Aplicada (APL) para valorar aún más el funcionamiento de los MPL, desarrollados durante la pasada década como parte del Programa Revolutionizing Prosthetics. Antes de ensayar repetidamente con el sistema de miembros, Baugh tuvo que someterse a una cirugía en el Hospital Johns Hopkins, conocida como reinervación de un músculo diana.

“Es un procedimiento quirúrgico relativamente nuevo que reasigna los nervios que una vez fueron controlados en el brazo y la mano,” explicó el cirujano de trauma del Johns Hopkins Albert Chi. “Reasignando los nervios existentes, podemos hacer posible que la gente que tuvo amputaciones de la parte superior del brazo, puedan controlar sus dispositivos prostéticos simplemente pensando en la acción que quieren ejecutar.”

Tras la recuperación, Baugh visitó el Laboratorio para el entrenamiento en el empleo de los MPL. Al principio, trabajó con los investigadores en el sistema de patrón de reconocimiento.

“Empleamos algoritmos de patrones de reconocimiento para identificar los músculos individuales que se están contrayendo, cómo de bien se comunican entre ellos, y su amplitud y frecuencia,” explica Chi. “Tomamos la información y la traducimos en movimientos en el interior de una prótesis.” 

Entonces a Baugh se le hizo un encaje protésico personalizado a medida para su torso y hombros, que soporta los miembros protésicos y que también realiza las conexiones neurológicas con los nervios reinervados. Mientras al encaje se le realizaban los toques finales, el equipo le hizo trabajar con el sistema mediante un Medio de Integración Virtual (i.e. Virtual Integration Environment o VIE), una versión de realidad virtual del MPL.

El VIE es completamente intercambiable con los miembros protésicos y actualmente se está empleando para evaluar métodos innovadores de interfaz neuronal y para estudiar el dolor fantasma de los miembros, y sirve como un sistema portátil de entrenamiento.

Para cuando el encaje protésico había sido terminado, Baugh dijo que se encontraba más que preparado para comenzar. Cuando se le puso el encaje, y se le colocaron los miembros protésicos, movió diversos objetos, incluyendo un vaso vacío desde un estante elevado a un estante más alto, una tarea que requería coordinar el control de ocho movimientos distintos.

“Esta tarea simula actividades que pueden ser enfrentadas comúnmente en un medio cotidiano,” dijo Courtney Moran, un ortopedista de APL que trabaja con Baugh. “Esto ha sido significativo porque no es posible con las prótesis actualmente disponibles. Ha sido capaz de hacer esto con tan sólo 10 días de entrenamiento (…).”

 “Esperábamos que excediera su desempeño en comparación con lo que podría alcanzar con sistemas convencionales, pero la velocidad con la que aprendió los movimientos y el número de movimientos que era capaz de controlar en tal corto periodo de tiempo superó nuestras expectativas,” dijo. “Lo que fue realmente increíble, y que fue además otro gran logro en cuanto al control de MPL, fue su habilidad para controlar una combinación de movimientos con ambos brazos al mismo tiempo. Esto fue un suceso sin precedente para el control bimanual simultáneo.”

El siguiente paso, es mandar a Baugh a casa con un par de sistemas de miembros para que pueda ver cómo se integran en su vida diaria.

“Pienso que en este momento sólo estamos empezando. Es como en los comienzos de internet,” Mike McLoughlin, el supervisor del programa Revolutionizing Prosthetics en el Johns Hopkins, comentó en el vídeo. “Hay una tremenda cantidad de potencial frente a nosotros, y acabamos de comenzar este camino. Creo que los próximos cinco o diez años van a traer avances fantásticos.”

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