Prótesis robóticas e implantes cerebrales frente a la discapacidad

Nuevas prótesis robóticas de alta sofisticación, implantes cerebrales o impresión de tejidos en 3D. La ciencia avanza para facilitar la vida de las personas con discapacidad en el año en que el diseñador, ingeniero mecánico y biofísico Hugh Herr recibió el premio Princesa de Asturias.

El desarrollo de nuevas prótesis robóticas experimentales, en algunos casos controladas por el cerebro, están permitiendo que personas con extremidades amputadas puedan recuperar, en cierta forma, el sentido del tacto.

Científicos estadounidense de las universidades de Case Western y Chicago desarrollaron una prótesis que transmite la sensación de tacto para determinar la presión que se tiene que aplicar a un objeto y la probaron con dos pacientes que tienen una mano amputada.

Los ingenieros y científicos recrearon con impulsos eléctricos el modo en que el sistema nervioso interpreta la percepción táctil. Una vez probada, los pacientes destacaron la posibilidad de dar apretones de manos, caricias o manejar objetos.

"Brazos y piernas artificiales que pueden ser controlados por los pensamientos son una gran promesa", según el director de la estadounidense Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa (Darpa), Justin Sánchez.

El Darpa presentó en septiembre una prótesis robótica conectada directamente al cerebro de un paciente con las manos amputadas, quien durante las pruebas aseguró que sentía como si le estuvieran tocando su propia mano.

Un chip implantado en el cerebro fue también la manera de que un joven tetrapléjico pudiera recuperar la movilidad en los dedos y la mano.

Las investigaciones con sensores que captan la actividad neuronal había permitido hasta ahora transmitir señales cerebrales a brazos articulados externos, pero es la primera vez que se restaura la movilidad en las extremidades de un paciente con parálisis.

A lo largo del año varias han sido las revistas científicas y médicas que han publicado estudios sobre el implante de chips en el cerebro para tratar de recuperar el tacto o la movilidad, ya sea a través de un brazo robótico o con la propia extremidad del paciente.

Uno de esos estudios de la Universidad John Hopkins recogía la experiencia de un joven con un implante cerebral para controlar una prótesis robótica, que le permitió percibir "una sensación natural".

La estimulación de las áreas del cerebro es "segura y las sensaciones evocadas son estables por meses", aunque se necesita aún "mucha investigación" para entender mejor los patrones de estimulación para ayudar a que los pacientes hagan mejores movimientos", explicó uno de los autores del estudio Andrew Schwartz.

Todas estas técnicas todavía necesitan más investigación como la que realiza Hugh Herr, quien perdió las piernas hace casi dos décadas y este año fue reconocido con el Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica por su contribución al desarrollo y diseño de extremidades biónicas y prótesis robóticas.

El conocido como hombre biónico, cuyas prótesis en las piernas movidas por tres ordenadores y doce sensores le proporcionan absoluta libertad de movimientos, asegura que en 50 años "el cuerpo sintético va a ser dominante en cuanto a extremidades" y será normal ver extremidades artificiales fusionadas con el cuerpo.

Uno de los últimos avances publicado este año es un exoesqueleto para la mano controlado por el cerebro que permite a personas parapléjicas usar cubertería y vasos sin ayuda, además de no tener que someterse a una cirugía para implantar el mecanismo en el cerebro y por su tamaño puede usarse fuera del laboratorio.

Otra técnica con prometedores resultados, pero usada hasta ahora solo en animales es implantar estructuras de tejido vivo fabricadas con una sofisticada impresora 3D.

Un estudio publicado en Nature daba cuenta de este posible avance para la medicina regenerativa, obra del estadounidense Wake Forest Baptist Medical Center, y que sugiere que esas estructuras podrían ser implantadas en el futuro en personas.

Los expertos imprimieron estructuras cartilaginosas, óseas y musculares "estables" y tras implantarlas en roedores, maduraron hasta convertirse en tejido funcional, al tiempo que desarrollaron un sistema de vasos sanguíneos.

La bioimpresora en 3D sería capaz de fabricar tejido estable a escala humana de cualquier forma y tamaño con una precisión que en un futuro próximo se podría replicar fielmente los tejidos y órganos más complejos del cuerpo humano, aseguraron los autores del estudio.

Hasta ahora, se ha logrado fabricar una oreja de un tamaño apto para bebés capaz de sobrevivir y de presentar signos de vascularización uno y dos meses después de ser implantada