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Editorial

Los humanos tendremos más brazos en el futuro

Es posible usar las capacidades ociosas de las neuronas para controlar extremidades adicionales, usando parches montados a la piel para interpretar las señales de las neuronas.

Se abre la posibilidad de un súper humano gracias a los avances de la neurociencia. El mundo que se imaginan los investigadores tienen cirujanos que se asisten a sí mismos con un brazo robótico adicional y ya no necesitan de otra persona que alcancen los instrumentales. También hay albañiles que sostienen con sus cuatro brazos los bloques pesados mientras los acomodan en el lugar indicado, operarios que se visten con un exoesqueleto de ocho articulaciones para sostener muchos objetos a la vez, y pianistas que interpretan obras con sus 12 dedos.

Para ese mundo hace falta unir los esfuerzos de muchos especialistas. La tarea requiere de un voluntario y la habilidad de capturar las señales eléctricas diminutas del cerebro, que viajan por la médula espinal hasta el músculo tibial anterior, uno que lo encontraremos fácilmente si colocamos nuestra mano derecha en la rodilla derecha y bajamos desplazándonos unos cinco centímetros del centro de nuestra pierna hacia el tobillo. Diríamos que el parque con los sensores estará ubicado por donde dejaríamos puestas unas canilleras. Esta canillera sería un poco especial porque tiene una rejilla de electrodos para leer las señales eléctricas que recibe el músculo (algo llamado electromiografía). De todas estas señales hay algunas partes que tienen baja frecuencia (en la imagen del esquema están representadas por la curva en celeste), responsables de activar las contracciones musculares. Hay otras señales (amarillas) que se desconoce su función, y otras que son simples ruido (en gris) y son casuales. El poder viene del modelo matemático que se construye luego de un estudio cuidadoso de los comportamientos eléctricos. Ese modelo es una compilación de números y parámetros que luego se usarán para transformar las lecturas en cosas entendibles y lógicas para nosotros.

Estas investigaciones son la prolongación de muchos años de trabajo principalmente con voluntarios típicamente necesitados de recuperar algún miembro o que sufren parálisis de uno o más miembros. Este primer orden de robótica se la suele conocer como interfase hombre-máquina (Brain-machine interfase). Hoy en día se conocen tres niveles de potenciación del humano. En el primer nivel se trata de emular las características actuales de cualquier cuerpo normal. El nivel siguiente intenta agregar habilidades adicionales copiando la biología, por ejemplo agregando brazos, piernas, ojos, oídos o dedos. El tercer y último nivel intenta aprovechar la capacidad ociosa de las neuronas para administrar dispositivos robóticos. El problema con el nivel último es que suele requerir de implantes y aún debe desarrollarse el medio de poder usar dispositivos no invasivos pero igual de eficientes para manipular estas delicadas señales. Durante la última década (y tal vez más), el desafío es cómo neutralizar la barrera de la piel y los tejidos que separan a los sensores de las señales en las neuronas, decodificarlas y administrarlas todo en tiempo real.

Los primeros experimentos con voluntarios son un poco modestos pero lo suficientemente contundentes para que las investigaciones continúen su curso.

Daniela López De Luise

Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires

Coordinadora Académica CETI

[1] Editorial del Artículo original «Roboticists Want to Give You a Third Arm» (Dario Farina, Etienne Burdet, Carsten Mehring & Jaime Ibáñez)

MARCH 2023 – SPECTRUM.IEEE.ORG, PP 24.