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Una pierna biónica impulsada por el sistema nervioso del cuerpo restaura la forma de caminar natural de manera mucho más efectiva que otras prótesis, según ha demostrado un ensayo clínico dirigido por el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
La técnica, desvelada en la revista Medicina naturales el último avance en neurotecnología. Este campo de rápido avance promete enormes beneficios para las personas con discapacidades, incluidas interfaces cerebro-computadora que ayudan a recuperar el movimiento en pacientes con lesiones de la médula espinal.
El equipo del MIT desarrolló un procedimiento quirúrgico para reconectar músculos y nervios amputados, que luego generan señales eléctricas que son detectadas por electrodos colocados sobre la piel y que se utilizan para controlar una pierna protésica.
La tecnología mejoró significativamente la velocidad al caminar de los pacientes, así como su capacidad para subir escaleras y evitar obstáculos, dijo el equipo de investigación en el estudio, publicado el lunes.
Hugh Herr, el líder del proyecto, calificó el ensayo como “el primero en la historia que muestra una prótesis de pierna bajo una modulación neuronal completa… Nadie ha sido capaz de mostrar este nivel de control cerebral que produce una marcha natural, donde el sistema nervioso humano controla el movimiento”. [rather than] “un algoritmo de control robótico”.
La cirugía, conocida como interfaz mioneural agonista-antagonista (AMI), reconecta las fibras musculares que quedaron en el tejido restante, que trabajan juntas en una extremidad intacta pero que se cortan después de una amputación estándar.
La restauración de la interacción dinámica entre los músculos devuelve a los amputados parte de su propiocepción (la capacidad de percibir la posición y el movimiento de las extremidades) en la pierna protésica. Cuando piensan en mover las partes faltantes de la parte inferior de la pierna, como la pantorrilla y el tobillo, los electrodos montados en la piel transmiten las señales neuronales a los receptores electrónicos de la prótesis, que se mueve en consecuencia.
“Lo que ocurre es casi milagroso”, afirma Herr, a quien le amputaron las piernas en 1982 cuando sufrió una grave congelación tras un accidente de montaña. “Los pacientes pueden caminar a velocidad normal casi sin pensar en ello”.
El ensayo clínico contó con 14 participantes con amputaciones por debajo de la rodilla en una pierna: siete se sometieron a un infarto agudo de miocardio, mientras que los demás formaron un grupo de control que se sometió a una cirugía convencional. A todos se les colocaron prótesis de alta tecnología con tobillos eléctricos y sensores de movimiento.
El grupo AMI pudo caminar en promedio un 41 por ciento más rápido que los controles, igualando la velocidad de las personas sin amputaciones y desplazándose mucho más fácilmente alrededor de obstáculos y escaleras.
El procedimiento puede dar mejores resultados cuando se realiza al mismo tiempo que una amputación, pero el AMI también funcionó bien en pacientes que habían perdido sus extremidades hace mucho tiempo, dijeron los investigadores.
El señor cree que, más de 40 años después de sus amputaciones, todavía le quedan restos de músculo suficientes para beneficiarse del procedimiento.
“Estoy pensando en hacerlo con ambas piernas”, dijo.
El MIT ha patentado la tecnología AMI y Herr pretende que las versiones comerciales del producto estén disponibles en unos cinco años.
Dijo que el objetivo más amplio de su laboratorio era “reconstruir cuerpos humanos” con componentes que las personas pudieran controlar por sí mismas en lugar de depender de dispositivos robóticos cada vez más sofisticados que no se sintieran como parte de sus propios cuerpos.
Herr añadió: “Nuestro objetivo es conectar de forma integral el cerebro humano con la electromecánica”.