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El brazo biónico combina el control intuitivo del motor, el tacto y el agarre por primera vez

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Un brazo biónico que combina el control motor intuitivo, el tacto y el agarre permitirá a los amputados sentir la sensación de sentir objetos, afirman sus desarrolladores.

Un brazo biónico que combina el control motor intuitivo, el tacto y el agarre permitirá a los amputados sentir la sensación de sentir objetos, afirman sus desarrolladores.

Esta es la primera prótesis que puede probar todas las funciones clave de una mano al mismo tiempo y utiliza una interfaz cerebro-computadora para activar la interacción.

El investigador principal, el profesor Paul Marasco, de la Clínica Cleveland en Ohio, dijo que los sujetos de prueba sintieron que una de sus manos se movía, a pesar de que no tenían una mano, y sentían como si sus dedos estuvieran tocando cosas, a pesar de que no tenían dedos. .

Unir el tacto, el agarre y el control motor funcionó para engañar a los sentidos y al cerebro del usuario para que pensara que la prótesis era una mano humana real, dijo el profesor Marasco.

Se conecta a los nervios de las extremidades que envían impulsos desde el cerebro del paciente a la prótesis cuando quieren usarla o moverla, y el brazo recibe información física del entorno a través de sensores, enviándola de regreso al cerebro a través de los nervios.

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Un brazo biónico que combina el control motor intuitivo, el tacto y el agarre permitirá a los amputados sentir la sensación de sentir objetos, afirman sus desarrolladores.

Esta es la primera prótesis que puede probar todas las funciones clave de una mano al mismo tiempo y utiliza una interfaz cerebro-computadora para activar la interacción.

Esta es la primera prótesis que puede probar todas las funciones clave de una mano al mismo tiempo y utiliza una interfaz cerebro-computadora para activar la interacción.

CÓMO FUNCIONA: LA EXTREMIDAD BIONIC ENVÍA SEÑALES HACIA Y DESDE EL CEREBRO

El sistema es el primero en probar las tres funciones sensoriales y motoras en una interfaz neuronal-máquina de una sola vez en un brazo protésico.

La interfaz cerebro-máquina se conecta con los nervios de las extremidades del usuario.

Permite a los pacientes enviar impulsos nerviosos desde sus cerebros a la prótesis cuando quieran usarla.

También pueden recibir información del entorno y transmitirla a su cerebro a través de sus nervios.

La retroalimentación y el control bidireccional del brazo artificial permitieron a los participantes del estudio realizar tareas con un grado de precisión similar al de las personas sin discapacidad.

En la reinervación sensorial dirigida, o reconectando parte del cuerpo que perdió el suministro de nervios, tocar la piel con pequeños robots activa receptores sensoriales que permiten a los pacientes percibir la sensación del tacto.

En la reinervación motora dirigida, cuando los pacientes piensan en mover sus extremidades, los músculos reinervados se comunican con una prótesis computarizada para moverse de la misma manera.

Además, pequeños y poderosos robots hacen vibrar los receptores sensoriales cinestésicos en esos mismos músculos, lo que ayuda a los usuarios de prótesis a sentir que sus manos y brazos se mueven.

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El equipo de EE. UU. Comenzó con un brazo protésico estándar de cuidado estándar que luego se equipó con su nuevo sistema biónico complejo.

Las pruebas en voluntarios encontraron que los usuarios podían mover su brazo protésico de manera más intuitiva y sentir sensaciones de tacto y movimiento al mismo tiempo.

Descubrieron que la comunicación bidireccional, entre los sensores del cerebro y del brazo, permitió a los voluntarios realizar una variedad de tareas similares a las de un no amputado.

«Estos hallazgos son un paso importante para brindar a las personas con amputación la restauración completa de la función natural del brazo», dijo el profesor Marasco.

«Quizás lo que más nos emocionó saber fue que hicieron juicios, decisiones y calcularon y corrigieron sus errores como una persona sin amputación», agregó el especialista en biónica.

‘Con la nueva extremidad biónica, las personas se comportaron como si tuvieran una mano natural. Normalmente, estos comportamientos cerebrales son muy diferentes entre personas con y sin prótesis de miembros superiores ‘.

Se probó en dos individuos del estudio con amputaciones de brazo que previamente se habían sometido a una reinervación sensorial y motora dirigida.

Los procedimientos establecen una interfaz neuronal-máquina al redirigir los nervios amputados a la piel y los músculos restantes.

Cuando pensaban en mover sus extremidades, los músculos reinervados se comunicaban con una prótesis computarizada para moverse de la misma manera.

Las poderosas máquinas también vibraron receptores sensoriales cinestésicos en esos mismos músculos, lo que los llevó a ‘sentir’ que su mano y brazo se movían.

Ambos participantes pudieron realizar tareas básicas y cotidianas que requerían el uso de la prótesis de manos y brazos, desde levantar y usar vasos, botellas y clavijas hasta agarrar un bolígrafo y escribir con él.

El investigador principal, el profesor Paul Marasco, de la Clínica Cleveland en Ohio, dijo que los sujetos de prueba sintieron que una de sus manos se movía, a pesar de que no tenían una mano, y sentían como si sus dedos estuvieran tocando cosas, a pesar de que no tenían dedos.

El investigador principal, el profesor Paul Marasco, de la Clínica Cleveland en Ohio, dijo que los sujetos de prueba sintieron que una de sus manos se movía, a pesar de que no tenían una mano, y sentían como si sus dedos estuvieran tocando cosas, a pesar de que no tenían dedos.

Una de las voluntarias, Claudia Mitchell, de 41 años, dijo sobre la sensación de usar un teléfono inteligente con el brazo: ‘Cuando lo inclino hacia atrás, está tocando mi’ dedo ‘, y agregó:’ De hecho, puedo decir cuál. Puedo sentir eso.’

Mitchell, que vive en Arkansas, dijo que el nuevo brazo ha marcado una «gran diferencia» en su vida, ya que se le han abierto las actividades cotidianas, incluido cortar un melocotón.

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La veterana de la Marina de los EE. UU. Perdió su brazo izquierdo a la altura del hombro en un accidente de motocicleta en 2004. Dijo que ahora puede levantar hábilmente una bolsa de maquillaje con su pulgar e índice protésicos, sentir un objeto y saber lo difícil que es agarrarlo.

Unir el tacto, el agarre y el control motor funcionó para engañar a los sentidos y al cerebro del usuario haciéndole creer que la prótesis era una mano humana real, dijo el profesor Marasco.

Unir el tacto, el agarre y el control motor funcionó para engañar a los sentidos y al cerebro del usuario haciéndole creer que la prótesis era una mano humana real, dijo el profesor Marasco.

La mano robótica inflable brinda a los amputados control táctil en tiempo real

Los científicos han creado una mano robótica inflable que cuesta una fracción de las prótesis más rígidas y ofrece a los amputados un control táctil en tiempo real.

El diseño flexible, que tiene un asombroso parecido con el robot inflable de la película animada ‘Big Hero 6’, incluye cinco dedos en forma de globo unidos a una ‘palma’ impresa en 3D con forma de mano humana.

Sus creadores están particularmente entusiasmados porque las piezas cuestan alrededor de $ 500 (£ 362), lo que las hace mucho más asequibles que otras extremidades biónicas que pueden costar decenas de miles de dólares.

Los amputados que probaron la extremidad artificial realizaron actividades diarias, como cerrar la cremallera de una maleta, verter un cartón de jugo y acariciar a un gato, tan bien como, y en algunos casos mejor, que aquellos con neuroprótesis más rígidas, dijeron los investigadores.

Ella dijo: ‘Eran actividades que una vez pensé que nunca más serían posibles’.

Su prótesis personalizada está equipada con un poderoso sistema táctil robótico computarizado que le permite sentir la sensación y el movimiento como si viniera de su mano faltante. Su cerebro interpreta el brazo como si fuera suyo.

Las herramientas de evaluación avanzadas mostraron que el desempeño de los voluntarios fue mejor que el de las personas con amputaciones que utilizan dispositivos protésicos tradicionales.

El otro participante fue el guardabosques Rob Anderson, de 43 años, de Grande Prairie, Alberta, Canadá.

Como las personas con prótesis tradicionales no pueden sentir con sus extremidades, se comportan de manera diferente a las que no tienen una amputación mientras realizan las tareas diarias.

Por ejemplo, deben vigilar constantemente su dispositivo mientras lo usan, explicó el profesor Marasco, y luchar para aprender a corregir los errores al aplicar la fuerza.

Con el nuevo brazo artificial, los investigadores pudieron ver cómo el cerebro y las estrategias de comportamiento de las parejas cambiaban para coincidir con las de una persona sin amputación.

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Ya no necesitaban mirar su prótesis, podían encontrar cosas sin mirar y podían corregir los errores de manera más efectiva.

El profesor Marasco dijo: ‘Durante la última década o dos, los avances en prótesis han ayudado a los usuarios a lograr una mejor funcionalidad y manejar la vida diaria por sí mismos.

Su prótesis personalizada está equipada con un poderoso sistema táctil robótico computarizado que le permite sentir la sensación y el movimiento como si viniera de su mano faltante.  Su cerebro interpreta el brazo como si fuera suyo.

Su prótesis personalizada está equipada con un poderoso sistema táctil robótico computarizado que le permite sentir la sensación y el movimiento como si viniera de su mano faltante. Su cerebro interpreta el brazo como si fuera suyo.

«Por primera vez, las personas con amputaciones de miembros superiores ahora pueden volver a ‘pensar’ como una persona sana, lo que ofrece a los usuarios de prótesis nuevos niveles de reintegración sin problemas en la vida diaria».

El análisis en Science Robotics se puede aplicar a cualquier prótesis o déficit de miembro superior que implique sensación y movimiento.

El profesor Marasco dijo: «Construimos el sistema usando una prótesis estándar como nuestra base», y luego agregamos sensores de movimiento, táctiles y de computación de alto nivel.

« Cuando miras la extremidad, en realidad se ve como cualquier otra », dijo, y agregó que « no se puede decir que en realidad hay un sistema de comunicación y retroalimentación computarizado altamente sofisticado que se ejecuta dentro de eso ».

Los hallazgos se han publicado en la revista Ciencia Robótica.

¿CÓMO FUNCIONAN LAS PRÓTESIS CONTROLADAS POR LA MENTE?

Las prótesis que se adhieren a una parte del cuerpo humano son a menudo objetos que permiten a una persona realizar una función específica, como cuchillas para correr.

Los científicos están trabajando para desarrollar prótesis personalizadas y que respondan a las órdenes del usuario.

Para hacer esto, se colocan pequeñas almohadillas sobre la piel del paciente.

Están ubicados alrededor del extremo de los músculos y donde comienzan las terminaciones nerviosas.

Las almohadillas detectan las señales eléctricas que son producidas por los nervios musculares y las traducen a través de una computadora.

Para activar estos sensores, el paciente debe pensar activamente en realizar una acción.

Por ejemplo, para señalar una contracción del bíceps, la persona que lleva la prótesis debería pensar en doblar el brazo.

Al comprender qué músculos están siendo indicados por el cerebro para contraerse, los científicos pueden predecir cómo se movería una extremidad.

Esto luego es recreado por la prótesis en tiempo real, lo que permite a los usuarios pensar una acción y luego la prótesis la realizará.

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