La combinación de la investigación en neurociencia y robótica ha obtenido resultados impresionantes en la rehabilitación de pacientes parapléjicos. Un equipo de investigación dirigido por el profesor Gordon Cheng de la Universidad Técnica de Múnich TUM pudo demostrar que el entrenamiento con exoesqueletos no solo ayudó a los pacientes a caminar,pero también estimuló su proceso de curación. Con estos hallazgos en mente, el profesor Cheng quiere llevar la fusión de la robótica y la neurociencia al siguiente nivel.
Prof. Cheng, al entrenar a un paciente parapléjico con el exoesqueleto dentro de su sensacional estudio en el marco del proyecto "Walk Again", descubrió que los pacientes recuperaban un cierto grado de control sobre el movimiento de sus piernas. En ese entonces, esto era uncompleta sorpresa para ti ...
... y de alguna manera todavía lo es. A pesar de que tuvimos este gran avance hace cuatro años, esto fue solo el comienzo. Para mi pesar, ninguno de estos pacientes camina libremente y sin ayuda todavía. Solo hemos tocado la punta deel iceberg. Para desarrollar mejores dispositivos médicos, necesitamos profundizar en la comprensión de cómo funciona el cerebro y cómo traducir esto en robótica.
En su artículo publicado en Ciencia robótica este mes, usted y su colega, la profesora Nicolelis, experta líder en neurociencia y en particular en el área de la interfaz hombre-máquina, argumentan que algunos desafíos clave en la fusión de neurociencia y robótica deben superarse para poderdar los siguientes pasos. Uno de ellos es "cerrar el círculo entre el cerebro y la máquina". ¿Qué quieres decir con eso?
La idea detrás de esto es que el acoplamiento entre el cerebro y la máquina debe funcionar de tal manera que el cerebro piense en la máquina como una extensión del cuerpo. Tomemos como ejemplo la conducción. Mientras conduce un automóvil, noPiensa en tus movimientos, ¿verdad? Pero todavía no sabemos cómo funciona realmente. Mi teoría es que el cerebro de alguna manera se adapta al coche como si fuera una parte del cuerpo. Con esta idea general en mente,Sería genial tener un exoesqueleto que el cerebro abrazara de la misma manera.
¿Cómo podría lograrse esto en la práctica?
El exoesqueleto que estábamos usando para nuestra investigación hasta ahora es en realidad solo un gran trozo de metal y, por lo tanto, bastante incómodo para el usuario. Quiero desarrollar un exoesqueleto "suave", algo que pueda usar como una pieza deropa que puede detectar las intenciones de movimiento del usuario y proporcionar retroalimentación instantánea. Integrar esto con los avances recientes en las interfaces cerebro-máquina que permiten la medición en tiempo real de las respuestas cerebrales permite la adaptación perfecta de tales exoesqueletos a las necesidades de los usuarios individuales.avances tecnológicos y una mejor comprensión de cómo decodificar la actividad cerebral momentánea del usuario, ha llegado el momento de su integración en soluciones más centradas en el ser humano o, mejor, "centradas en el cerebro".
¿Qué otras piezas faltan todavía? Hablaste de proporcionar un "modelo funcional más realista" para ambas disciplinas.
Tenemos que facilitar la transferencia a través de nuevos desarrollos, por ejemplo robots que se acerquen más al comportamiento humano y a la construcción del cuerpo humano y así bajar el umbral para el uso de robots en neurociencia. Por eso necesitamos modelos funcionales más realistas, lo que significa que los robots deberían poder imitar las características humanas. Tomemos el ejemplo de un robot humanoide accionado con músculos artificiales. Esta construcción natural que imita los músculos en lugar de la actuación motorizada tradicional proporcionaría a los neurocientíficos un modelo más realista para sus estudios.Piense en esto como una situación en la que todos ganan para facilitar una mejor cooperación entre la neurociencia y la robótica en el futuro.
No está solo en la misión de superar estos desafíos. En su Programa de Posgrado Élite en Neuroingeniería, el primero y único de su tipo en Alemania que combina la neurociencia experimental y teórica con una formación profunda en ingeniería, está reuniendo elmejores estudiantes en el campo.
Como se describió anteriormente, combinar las dos disciplinas de robótica y neurociencia es un ejercicio difícil y, por lo tanto, una de las principales razones por las que creé este programa de maestría en Munich. Para mí, es importante enseñar a los estudiantes a pensar de manera más amplia yen todas las disciplinas, para encontrar soluciones previamente inimaginables. Es por eso que profesores de diversos campos, por ejemplo, hospitales o el departamento de deportes, están enseñando a nuestros estudiantes. Necesitamos crear una nueva comunidad y una nueva cultura en el campo de la ingeniería. Desde mi punto de vista, la educación es el factor clave.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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