El exoesqueleto anota el primer gol

La Copa Mundial de la FIFA reserva para su inauguración una grata sorpresa tecnológica que promete revertir el sufrimiento de muchos

Autor:

Patricia Cáceres

EL Mundial de la FIFA ya está por comenzar. Millones de fanáticos de todo el mundo se desplazan a Brasil, sede de esta edición del certamen, para seguir de cerca a los equipos de su preferencia en la disputa por el cetro.

El pitazo inicial será el próximo 12 de junio en el estadio Arena Corinthians de Sao Paulo. Pero, además del encuentro disputado por las selecciones brasileña y croata, los fanáticos presenciarán un acontecimiento científico sin precedentes.

Según informa BBC, unos 70 000 espectadores en el estadio y millones de personas en todo el mundo verán en vivo la primera demostración pública de un exoesqueleto controlado por la mente.

Se trata de una prótesis movida por la actividad cerebral, bautizada por algunos como «el pie de Dios», que permitirá a un joven parapléjico sin movilidad en sus extremidades inferiores, andar a través del campo de fútbol y disparar el balón.

Desarrollado durante más de un década por un equipo internacional de científicos bajo el nombre de Proyecto Caminar de Nuevo, el invento ha causado revuelos tanto en la comunidad científica como en los medios de prensa.

Al frente del programa se encuentra el doctor Miguel Nicolelis, neurólogo brasileño de la Universidad Duke, Carolina del Norte, Estados Unidos, quien demostró en 2003 que un primate podía controlar los movimientos de un avatar solo con su actividad cerebral.

Nicolelis es un pionero en el campo. En la década de 1990, ayudó a construir el primer brazo con control mental donde un grupo de ratas aprendieron que podían manipular el dispositivo para conseguir un poco de agua con solo pensar en ello.

Un «golaaaazo» de la biónica

Nicolelis y su equipo han entrenado desde el pasado mes de noviembre a ocho pacientes en un laboratorio de Sao Paulo, cuyas edades oscilan entre 20 y 35 años. «Comenzamos el entrenamiento en un ambiente virtual con un simulador. Todos los pacientes son capaces de realizar la actividad mental necesaria para mover el exoesqueleto», explicó.

«En los últimos días, cuatro de ellos entraron al exoesqueleto y dieron con él sus pasos iniciales. Un primer paciente ya usó el control mental para patear una pelota. Así que desde el punto de vista científico, clínico y tecnológico cumplimos nuestros objetivos: el exoesqueleto está siendo controlado por actividad cerebral y está enviando señales de retroalimentación al paciente», añadió el científico.

El traje robótico funciona con hidráulica, y una batería en la mochila permite un uso de aproximadamente dos horas. Una especie de gorra con electrodos colocada en la cabeza capta las señales del cerebro y las envía a la computadora del exoesqueleto, donde son decodificadas y transmitidas a las piernas del robot.

En ese sentido, el ingeniero de la robótica, doctor Gordon Cheng, de la Universidad Técnica de Múnich, que ha trabajado junto a Nicolelis y otros investigadores en Francia en la conformación del exoesqueleto, dijo a la BBC que «la idea básica es grabar señales del cerebro y traducirlas a comandos para que el robot se mueva».

Cheng agregó que la contribución del proyecto ha sido más en el aspecto de ingeniería. «Una de las tecnologías clave que aportamos son los sensores de piel, que representan lo más novedoso en piel artificial para robots, ya que permiten captar sensaciones del ambiente en forma similar a la de los seres humanos», declaró el experto.

Sobre este novedoso aspecto de la robótica, el científico mexicano Emmanuel Dean, quien trabaja en Alemania con el doctor Cheng, informó que en el Instituto de Sistemas Cognitivos de la Universidad Técnica de Múnich se ha desarrollado un sensor modular que integra múltiples señales de distintos sensores, con el cual se puede construir la piel artificial.

Este módulo lleva por nombre Cellularskin y trata de reproducir las mismas sensaciones que se pueden obtener con nuestra piel, aseguró.

El investigador manifestó que la piel artificial está diseñada para obtener mediciones del ambiente a su alrededor y determinar la distancia de los objetos circundantes. Puede también tantear la temperatura e incluso proporcionar información inercial con la detección de impactos y vibraciones.

«Estas propiedades hacen este sensor único en su tipo», aseveró el científico mexicano.

En el Proyecto Caminar de Nuevo —expuso Dean— se utilizan las diferentes modalidades de este sensor para detectar cuando los pies del paciente hagan contacto con el suelo. «Así mismo la información inercial provee datos valiosos para controlar adecuadamente velocidades y aceleraciones del exoesqueleto».

Dean añadió que la información del sensor puede ser utilizada con el objetivo de detectar el tipo de terreno donde el paciente está caminando, y ajustar el control para adecuarse a este.

El doctor Miguel Nicolelis, de la Universidad Duke, Carolina del Norte, indicó que al momento de comenzar a moverse y tocar el suelo, el sensor ubicado en la parte inferior del exoesqueleto transmite una señal a un vibrador electrónico aplicado al brazo del paciente, cuya función es estimular la piel en forma táctil.

Lo que pasa cuando se practica mucho tiempo es que el cerebro llega a asociar los movimientos de las piernas y el tocar el piso con esa vibración en el brazo. El paciente comienza a desarrollar nuevamente la sensación de que tiene piernas y está caminando, expresó Nicolelis.

Respecto a los materiales que se usaron en la construcción de la pieza, el doctor Gordon Cheng, de la Universidad Técnica de Múnich, declaró que siempre fue una meta realizar un exoesqueleto resistente, pero a la vez lo más ligero posible.

«Para lograrlo usamos mucha tecnología de impresión en 3D, que emplea materiales como plásticos muy resistentes, algunos más que el metal y muy livianos, y también, por supuesto, utilizamos componentes estándar de aluminio. Por eso muchas compañías diferentes participaron», expuso.

La esperanza patea el balón

El brasileño Miguel Nicolelis, quien dirige el proyecto, está convencido de que la robótica y las prótesis no tardarán en derribar las barreras que afrontan los pacientes amputados, con daño medular o cualquier otro déficit motor o sensorial. «Será como poner un hombre en la Luna», comentó el neurocientífico.

«Esta investigación es única en el mundo, va a restaurar el movimiento de personas que han sufrido lesiones cerebrales o enfermedades neuromotoras», opinó.

«Nuestra ambición es que las sillas de ruedas se conviertan en piezas de museo. No podemos ignorar el hecho de que siempre hay imponderables en la ciencia, pero nuestra investigación está muy avanzada y estamos seguros de que pronto seremos capaces de recuperar el movimiento de las personas con problemas neuromotores», recalcó el experto.

Sin embargo, algunos críticos afirman que la demostración del exoesqueleto podría dar una impresión equivocada de la pronta disponibilidad de la tecnología.

Sobre tales señalamientos, Nicolelis respondió que este es solo el comienzo. «Nuestra propuesta siempre fue demostrar la tecnología como un primer paso simbólico de una nueva forma de cuidar pacientes con parálisis grave», insistió.

«Para que el exoesqueleto esté disponible en el futuro hay que comenzar en algún lugar. La ciencia progresa así. Tenemos que demostrar y probar el concepto, y pensamos que la apertura del Mundial es una oportunidad óptima para ello. Es una forma de decir a la sociedad civil en el mundo, que paga por la ciencia, que tenemos la posibilidad de soñar con esa realización porque ya está funcionando con carácter experimental», comentó.

El neurólogo brasileño también pretende llevar al mundo una imagen de su país más allá de los estereotipos. «Queremos mostrar al planeta otro Brasil que pocos conocen, que aquí también se pueden hacer grandes proyectos científicos con gran impacto humanitario, no solo para los brasileños sino para todo el mundo».

Al respecto, el doctor Cheng, quien acompaña a Nicolelis en su empeño, aseguró: «Hay percepciones equivocadas sobre la robótica por otras aplicaciones, y pienso que el exoesqueleto es un uso muy bello. Eso es lo que queremos transmitir, que la ciencia y la ingeniería pueden colaborar para hacer una enorme diferencia en la sociedad».

«Luego de la demostración continuaremos con el proyecto y trabajaremos para poner esta tecnología en manos de la gente. Sucederá en nuestro tiempo. Aún me quedan otros 20 años antes de jubilarme, y ocurrirá antes de eso», concluyó Cheng.

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