Avanzar en el uso de prótesis no antropomórficas
Nuestras manos son bastante sorprendentes. Gracias a su increíble destreza, nos permiten manipular objetos y modificar nuestro entorno. También tienen una gran importancia en las interacciones sociales. Pero más allá de estas funciones extrínsecas, los nuevos estudios del proyecto HANDmade, financiado con fondos europeos, sugieren que nuestras manos también influyen en la actividad cerebral intrínseca y en la evocada por tareas. «El objetivo de este proyecto era demostrar que la actividad cerebral intrínseca crea y mantiene un modelo interno del cuerpo, en el que se incluyen los movimientos habituales que efectúan las manos», comenta Viviana Betti, profesora asociada de Psicobiología y Psicología Fisiológica en la Universidad La Sapienza de Roma e investigadora principal del proyecto.
Cómo recuerda el cerebro las manos
El equipo del proyecto, que contó con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación, empleó estudios de neuroimagen para probar la hipótesis de que la actividad cerebral intrínseca (es decir, en reposo, cuando no se están efectuando tareas cognitivas, motoras o sensoriales) mantiene un modelo interno de las manos y su uso. Por ejemplo, en un experimento, los investigadores descubrieron que los participantes con diferente nivel de rendimiento en una prueba de destreza manual exhibían patrones opuestos de conectividad funcional cerebral al pasar del reposo a una tarea motora. «Ello demuestra cómo las habilidades motoras a largo plazo, así como la destreza manual, influyen en la forma en que el sistema motor responde durante el movimiento», explica Betti. Estos hallazgos mejoran nuestra comprensión sobre cómo la conectividad intrínseca conserva comportamientos relevantes y establece biomarcadores neuronales de comportamientos patológicos. También ofrecen la posibilidad de utilizar prótesis no antropomórficas para interactuar con el entorno circundante.
Las personas con miembros superiores amputados se benefician de una herramienta virtual que reproduce la función de las manos
En la segunda fase del proyecto, los investigadores estudiaron si nuestro comportamiento es susceptible de sufrir alteraciones en respuesta a manipulaciones del cuerpo, y qué podría significar esto para las personas con miembros superiores amputados. Para ello, los investigadores desarrollaron una plataforma de realidad virtual innovadora que utiliza señales electromiográficas para clasificar la actividad muscular. La plataforma se empleó en un estudio en el que personas con miembros superiores amputados y participantes de control completaron cuatro semanas de entrenamiento motor con una mano virtual o con una herramienta biónica virtual. Los resultados del estudio aún no se han publicado, pero los investigadores descubrieron en el control sano que el uso de una herramienta virtual implantada directamente en el brazo del participante conllevaba un rendimiento motor aún mejor que el de la mano virtual. «En otras palabras, la materialización puede ser incluso mayor para efectores visualmente muy diferentes de la mano, siempre y cuando el dispositivo refleje la función de la mano», apunta Betti.
Nuevos avances en tecnologías ponibles y prótesis avanzadas
Según Betti, el proyecto HANDmade ha allanado el camino hacia nuevos avances en el campo de las tecnologías ponibles y las prótesis avanzadas. «Nuestra investigación demuestra cómo las prótesis actuales, que se basan en reproducir el aspecto visual del miembro perdido, no siempre son útiles para los pacientes», añade Betti. En este sentido, el proyecto HANDmade representa el inicio de un cambio de paradigma; un cambio que, en último término, supondrá sustituir las prótesis de mano tradicionales por efectores finales robóticos no antropomórficos. Para seguir promoviendo este cambio, los investigadores del proyecto se centran ahora en los complejos mecanismos de la plasticidad cerebral, sobre todo en lo que respecta a las profundas alteraciones de la interacción cuerpo-entorno observadas en las extremidades supernumerarias, las neuroprótesis y diferentes trastornos neurológicos. «Mediante el aprovechamiento de los conocimientos obtenidos en este proyecto, pretendemos mejorar nuestra comprensión de la reorganización neuronal y avanzar en el uso de estrategias y tratamientos revolucionarios en el ámbito de la neurorrehabilitación y las tecnologías asistenciales», concluye Betti.
Palabras clave
HANDmade, prótesis, actividad cerebral, personas con miembros superiores amputados, habilidades motoras, tecnologías ponibles