Neuroingeniería como apoyo de los aparatos prostéticos

La revista +Ciencia de la Facultad de Ingeniería nos trae interesantes artículos sobre cómo será la energía del futuro y uno sobre neuroingeniería, entre otros.

 
El número 22 de la revista +Ciencia de la Facultad de Ingeniería nos trae interesantes artículos sobre cómo será la energía del futuro o contenedores biodegradables de hojas de plátano y de maíz, además de uno sobre neuroingeniería como apoyo de los aparatos prostéticos.

Neuroingeniería como apoyo de los aparatos prostéticos

Desde pequeños tenemos una noción muy presente de lo que son las prótesis. Tal vez antes no las conocíamos por su nombre formal, sino como “pata de palo” de un pirata, “brazo de metal” de Luke Skywalker o incluso “cuerpo de cyborg”. Pero en sí, siempre se ha entendido que las prótesis son extensiones artificiales que reemplazan alguna parte del cuerpo que fue perdida, ya sea por un accidente automovilístico, un miembro gangrenado, una pérdida en la guerra, una patología genética o por un sable de luz; la tecnología ha apoyado notablemente al ser humano y ha avanzado exponencialmente con los años. Remontémonos ahora a sus inicios, para entenderlo mejor.

Muchos años atrás, aproximadamente en “el 1500 a.C., fueron los egipcios quienes primero comenzaron a emplear estas herramientas” (Amputee Coalition, 2019). Se cree que antes se usaban como un consuelo para “sentirse completos” cuando una desgracia sucedía. Es decir, eran usados exclusivamente para la estética. Sin embargo, “se encontró, hace no mucho, en un cuerpo momificado, una prótesis de dedo del pie que se cree era funcional” (Norton, 2009). Y de ahí comenzó la expedición hacia un futuro en el cual perder una parte de ti es solo un obstáculo, no una limitación.

Ahora bien, ya que sabemos qué son las prótesis, pasemos a la parte más emocionante de todas: la relación de la neuroingeniería con las prótesis.

Primero que nada, ¿qué es la neuroingeniería? “La neuroingeniería o ingeniería neural es una ciencia emergente, la cual combina las neurociencias y la ingeniería para resolver problemas relacionados con el sistema nervioso” (Durand, 2006). También se enfoca a la solución de cuestiones asociadas con limitaciones y deficiencias neurológicas. Todo esto quiere decir que los científicos tratan de entender al cerebro desde el punto de vista de la ingeniería, para así encontrar una manera de mejorar las complicaciones y enfermedades que existen.

Una vez entendido esto, te estarás preguntando qué tienen que ver el uno con el otro. Bueno, al aplicar parte de esta ciencia a las prótesis, se puede lograr, primero, que la persona con la extremidad (u otra parte del cuerpo) perdida logre moverla por sí sola. Esto parece algo ficticio, como de película, sin embargo, al aplicar un electrodo en el cerebro (en la corteza motora específicamente), se puede controlar y recuperar la movilidad, sin necesidad de que sea la prótesis quien lo haga.

Segundo, también existe la posibilidad de recuperar la sensibilidad. “El primero en lograr esto, fue un mexicano de nombre Max Ortiz Catalán, quien desarrolló una prótesis sensible que funciona a partir de una pieza de oseointegración y electrodos colocados en los nervios y músculos del brazo de quien perdió la mano” (Teletón México, 2018). Lo que hizo fue encontrar una conexión entre la parte biológica del cuerpo y la parte sintética/artificial del brazo mecánico, logrando así formar una interacción perfecta entre las conexiones nerviosas y las conexiones mecánicas musculo esqueléticas.

De igual forma, universidades como la de Stanford han comenzado a desarrollar un “sistema nervioso sensorial artificial”, el cual ayudará a que se estudie más sobre la sensibilidad y con mayor facilidad. Pero, a pesar de todos estos avances, esta es una aplicación que todavía necesita mucha investigación y desarrollo.

El continuo avance de estas impresionantes tecnologías va a abrir paso a la creación de una prótesis que puede reemplazar una extremidad, o cualquier otra parte del cuerpo, sin que parezca que lo está haciendo. Es decir, la combinación de prótesis, ingeniería neural, ingeniería de tejidos, entre otras, logrará la creación de (por ejemplo) una mano mecánicamente funcional, sensible y físicamente igual a la que se perdió.

*Colaboración de Sabrina Sofía Prieto Salazar, alumna del 4º semestre de Ingeniería Biomédica.

Referencias
•    American Cancer Society (2015). Prostheses. Tomado de https:// www.cancer.org/es/tratamiento/tratamientos-y-efectos-secunda-rios/efectos-secundarios-fisicos/protesis.html
•    Durand, D. (2006). What is Neural Engineering? Tomado de https:// iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-2552/4/4/E01/pdf
•    EMB. (2019). Neural Engineering. Tomado de https://www.embs. org/about-biomedical-engineering/our-areas-of-research/neural- engineering/
•    Forssmann, A. (2017). Sofisticación en el Antiguo Egipto: una prótesis de hace 3000 años. Tomado de https://www.nationalgeo- graphic.com.es/historia/actualidad/sofisticacion-antiguo-egipto-una protesis-hace-3000-anos_11639
•    Norton, K.M. (2009). A Brief History of Prosthetics. Tomado de https://www.amputee-coalition.org/resources/a-brief-history-of- prosthetics/
•    Teletón México. (2016). Mexicano crea prótesis con sensibilidad. Tomado de https://www.teleton.org/home/noticia/mexicano-crea-protesis-con-sensibilidad

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