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REstoring the Self with embodiable HAnd ProsthesEs

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Nueva información sobre la aceptación de las prótesis de mano por parte de las personas amputadas

Un nuevo enfoque cognitivo del diseño de prótesis podría mejorar la vida de las personas amputadas y conducir al desarrollo de nuevas aplicaciones médicas e industriales.

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Las prótesis modernas pueden ser funcionales y estar bien adaptadas para realizar tareas cotidianas. Sin embargo, a menudo tienen un aspecto y un tacto diferentes. Para las personas amputadas, esto puede crear un problema de integridad corporal. En otras palabras, no sienten que su miembro artificial sea realmente una parte integrante de ellos mismos.

Neurofisiología cognitiva en el diseño de prótesis

Las cuestiones relacionadas con la neurofisiología cognitiva de la representación corporal no siempre se han integrado bien en los diseños. Esta cuestión de la corporeidad intriga desde hace tiempo al neurólogo e ingeniero biomédico Giovanni Di Pino, coordinador del proyecto RESHAPE de la Universidad Campus Biomédico de Roma. «En protésica, la neurofisiología cognitiva trata de la parte del encéfalo (el bucle de control sensitivomotor) que te dice que esa es tu mano —explica—. Cuando mueves la mano y mucha de la información enviada al encéfalo coincide, el encéfalo te dice que esa es tu mano». Para que el diseño protésico avanzara en esta dirección, los investigadores del proyecto RESHAPE se propusieron aunar las disciplinas de la ingeniería robótica y neuronal con la neurofisiología cognitiva y somatosensitiva. El equipo del proyecto analizó la forma en que el encéfalo construye la representación corporal tanto en personas amputadas como sin amputar. A continuación, trató de identificar las características específicas de las prótesis que logran la corporeidad. Es probable que una persona amputada rechace una prótesis efectiva que no le parezca real. «Para ello, colocamos a las personas amputadas en un entorno de realidad virtual específico y cambiamos las características de sus prótesis —señala Di Pino—. La idea era identificar las características que hacen que la prótesis resulte más natural».

Mejorar la plasticidad cerebral

Di Pino explica que la corporeidad es un proceso que puede aprenderse. Se puede pensar de la misma manera que una raqueta de tenis se convierte en una extensión de un tenista, o que las baquetas se hacen uno con un batería. El equipo investigó nuevos paradigmas físicos y de control para facilitar la corporeidad. Se utilizó una transferencia nerviosa para redirigir las funciones sensoriales y motoras «naturales» de la mano perdida hacia los músculos pectorales, donde la interconexión era más fácil. A un segundo voluntario se le insertó un implante en el hueso del muñón, para establecer la conexión física entre la prótesis y el usuario. Por último, en el proyecto también se buscaba modular la actividad encefálica mediante estimulación no invasiva. La idea era ver si se podía mejorar la plasticidad cerebral para ayudar a las personas amputadas a «aprender» a integrar sus prótesis como parte de su cuerpo. Para ello se desarrolló un estimulador magnético robótico autónomo capaz de neuromodular mientras la cabeza de la persona se movía, y un estimulador eléctrico superselectivo de redes encefálicas.

Ayudar a las personas amputadas a integrar sus prótesis

El éxito de la herramienta de plasticidad cerebral podría conducir a la creación de una empresa derivada y, en última instancia, a su comercialización. «La neuroestimulación no invasiva tiene aplicaciones más allá de las personas amputadas —añade el investigador—. Existe un enorme abanico de usos potenciales, entre ellos el tratamiento de la depresión, los accidentes cerebrovasculares y la enfermedad de https://cordis.europa.eu/project/id/678543/es (Alzheimer)». Mientras tanto, se seguirá trabajando para ayudar a las personas amputadas a integrar el uso de las prótesis. Los próximos pasos incluyen aumentar el tamaño de las muestras e investigar el efecto del bucle sensitivomotor artificial usuario-prótesis más allá de la representación corporal. «El objetivo final es dotar a las personas amputadas de una prótesis discreta, fácil de llevar y que les permita tener el control», afirma Di Pino. Estas técnicas también podrían utilizarse para desarrollar exoesqueletos funcionales y perfeccionar una amplia gama de interacciones humanas/artificiales.

Palabras clave

RESHAPE, persona amputada, prótesis, neurofisiología, prótesis, encéfalo

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