Desarrollan un sistema que permite a personas amputadas caminar de forma natural

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en colaboración con el Brigham and Women's Hospital (EE. UU), han desarrollado una interfaz neuroprotésica que permite ayudar a las personas con amputaciones a caminar de una manera natural. Esta interfaz permite, utilizando una pierna protésica de última generación impulsada por el propio sistema nervioso del cuerpo, que los pacientes puedan controlar con mayor precisión los músculos de su extremidad amputada y producir señales eléctricas similares a las de su extremidad intacta.

La interfaz neuroprotésica reconecta los músculos del miembro amputado, permitiendo a los pacientes recibir una retroalimentación propioceptiva, la capacidad para discernir la posición y el movimiento del cuerpo sin necesidad de ver dónde se encuentra su miembro protésico en el espacio.

En el estudio, publicado en la revista Nature Medicine, mostraron cómo siete pacientes que se sometieron a esta cirugía podían caminar más rápido, evitar obstáculos y subir escaleras de forma mucho más natural que las personas con una amputación tradicional. Además, pudieron coordinar mejor los movimientos de su miembro protésico y su miembro intacto. “Este es el primer estudio protésico de la historia que muestra una prótesis de pierna bajo una modulación neuronal completa, donde surge una marcha biomimética. Nadie ha sido capaz de mostrar este nivel de control cerebral que produce una marcha natural, donde el sistema nervioso humano controla el movimiento, no un algoritmo de control robótico”, explica Hugh Herr, profesor en el MIT y autor principal del nuevo estudio.

Los pacientes también experimentaron menos dolor y menos atrofia muscular después de esta cirugía. También pudieron impulsarse desde el suelo con la misma cantidad de fuerza que alguien sin amputaciones. Hasta ahora, alrededor de 60 pacientes en todo el mundo se han sometido a este tipo de cirugía, que también se puede realizar en personas con amputaciones de brazos.

Retroalimentación sensorial

La mayor parte del movimiento de las extremidades está controlado por pares de músculos que se estiran y contraen por turnos. Durante una amputación tradicional por debajo de la rodilla, las interacciones de estos pares de músculos se ven alteradas. Esto hace que sea muy difícil para el sistema nervioso detectar la información sensorial y la posición de un músculo y la velocidad con la que se contrae.

Las personas con este tipo de amputación pueden tener problemas para controlar su prótesis porque no pueden percibir con precisión dónde se encuentra la extremidad en el espacio. Por ello, para evitar esta situación los investigadores conectaron los dos extremos de los músculos para que sigan comunicándose dinámicamente entre sí dentro del miembro residual. Los resultados mostraron cómo los pacientes pudieron controlar con mayor precisión los músculos de su extremidad amputada y que esos músculos producían señales eléctricas similares a las de su extremidad intacta. “Gracias a la interfaz neuroprotésica AMI, pudimos potenciar esa señalización neuronal y preservarla al máximo. Esto permitió restaurar la capacidad neuronal de una persona para controlar de forma continua y directa toda su marcha, a distintas velocidades de marcha, escaleras, pendientes e incluso al superar obstáculos”, concluyen los investigadores.

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