Un amputado pudo sentir suavidad y aspereza en tiempo real con la yema del dedo artificial que se conectó quirúrgicamente a los nervios de la parte superior del brazo. Además, los nervios de los no amputados también se pueden estimular para sentir aspereza, sin la necesidad decirugía, lo que significa que el contacto protésico para amputados ahora se puede desarrollar y probar de forma segura en individuos intactos.
La tecnología para entregar esta información táctil sofisticada fue desarrollada por Silvestro Micera y su equipo en EPFL Ecole polytechnique fédérale de Lausanne y SSSA Scuola Superiore Sant'Anna junto con Calogero Oddo y su equipo en SSSA. Los resultados, publicadoshoy en eLife, proporcione vías nuevas y aceleradas para desarrollar prótesis biónicas, mejoradas con retroalimentación sensorial.
"La estimulación se sintió casi como lo que sentiría con mi mano", dice el amputado Dennis Aabo Sørensen sobre la yema del dedo artificial conectada a su muñón. Continúa, "Todavía siento mi mano faltante, siempre está apretada en un puño".Sentí las sensaciones de textura en la punta del dedo índice de mi mano fantasma ".
Sørensen es la primera persona en el mundo en reconocer la textura usando una yema del dedo biónica conectada a electrodos que fueron implantados quirúrgicamente sobre su muñón.
Los nervios en el brazo de Sørensen estaban conectados a la punta de un dedo artificial equipada con sensores. Una máquina controlaba el movimiento de la punta del dedo sobre diferentes piezas de plástico grabadas con diferentes patrones, lisos o ásperos. A medida que la punta del dedo se movía a través del plástico texturizado, los sensores generaronuna señal eléctrica. Esta señal se tradujo en una serie de picos eléctricos, imitando el lenguaje del sistema nervioso, y luego entregados a los nervios.
Sørensen podría distinguir entre superficies rugosas y lisas el 96% del tiempo.
En un estudio anterior, los implantes de Sorensen se conectaron a una mano protésica mejorada sensorialmente que le permitió reconocer la forma y la suavidad. En esta nueva publicación sobre textura en la revista eLife , la yema del dedo biónico alcanza un nivel superior de resolución táctil.
Simulación táctil en personas no amputadas
Este mismo experimento para evaluar la tosquedad se realizó en personas no amputadas, sin necesidad de cirugía. La información táctil se entregó a través de finas agujas que se unieron temporalmente al nervio mediano del brazo a través de la piel. Las personas no amputadas pudieron distinguirrugosidad en las texturas el 77% del tiempo.
¿Pero esta información sobre el tacto de la yema del dedo biónico realmente se parece a la sensación del tacto de un dedo real? Los científicos probaron esto comparando la actividad de las ondas cerebrales de los no amputados, una vez con la yema del dedo artificial y luego con su propio dedoLos escáneres cerebrales recogidos por una tapa de EEG en la cabeza del sujeto revelaron que las regiones activadas en el cerebro eran análogas.
La investigación demuestra que las agujas transmiten la información sobre la textura de la misma manera que los electrodos implantados, dando a los científicos nuevos protocolos para acelerar la mejora de la resolución táctil en prótesis.
"Este estudio fusiona las ciencias fundamentales y la ingeniería aplicada: proporciona evidencia adicional de que la investigación en neuroprotésica puede contribuir al debate de la neurociencia, específicamente sobre los mecanismos neuronales del sentido del tacto humano", dice Calogero Oddo, del Instituto BioRobotics de SSSA."También se traducirá a otras aplicaciones como el toque artificial en robótica para cirugía, rescate y fabricación".
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Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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