Innovación en Prótesis: La Inteligencia Artificial Mejora la Habilidad Motriz Fina

La habilidad motriz fina, crucial en los primeros años de vida, permite realizar movimientos precisos y coordinados utilizando los músculos más pequeños de las manos y los dedos. Esta destreza, vital para actividades cotidianas como escribir, abrocharse o alimentarse, se convierte en un reto significativo para quienes utilizan prótesis en brazos y manos, incluso para los modelos más avanzados y tecnológicos. Recientemente, investigadores de la Universidad de Utah han avanzado en la integración de inteligencia artificial (IA) y redes neuronales para dotar a estos dispositivos con sensores que mejoren la manipulación de objetos.

Desafíos de las Prótesis Actuales

A pesar de los avances en la robótica, el control de brazos biónicos no es intuitivo ni fácil. Según Marshall Trout, investigador del Laboratorio de NeuroRobótica de la Universidad de Utah, casi la mitad de los usuarios abandonan el uso de sus prótesis debido a las dificultades para controlarlas. La razón principal es que muchos brazos y manos biónicos no logran replicar el sentido del tacto, lo que es fundamental para asir objetos con la misma efectividad que una mano natural.

Avances en Sensores y Redes Neuronales

La investigación de la Universidad de Utah presenta soluciones a estas limitaciones a través de sensores ópticos de proximidad y presión, que se han incorporado en una mano biónica comercial. Estos sensores han sido utilizados para entrenar una red neuronal que permite a la prótesis ejecutar movimientos de agarre de manera más natural y autónoma en comparación con dispositivos convencionales.

La nueva mano protésica está equipada con puntas de dedos que pueden detectar la presión y proximidad de objetos, proporcionando una simulación efectiva del sentido del tacto fino. Este avance permite, por ejemplo, identificar el volumen y la masa de un objeto ligero como un trozo de algodón.

Entendiendo el Control Natural

El uso efectivo de la mano biónica también requiere una comprensión del modelo subconsciente del cerebro que anticipa las interacciones entre la mano y el objeto. Para abordar esta faceta, los investigadores han desarrollado un modelo que entrena a los dedos para moverse con precisión al momento de agarrar un objeto.

Sin embargo, a pesar de estos logros, algunos desarrollos no permiten una adaptación completa a las intenciones del usuario en acciones complejas, como sostener un objeto sin agarrarlo. Para superar este desafío, la investigación promociona un enfoque donde se comparte el control entre el usuario y la IA, facilitando que el usuario pueda completar tareas de manera más fluida.

Pruebas y Aplicaciones Reales

En las pruebas realizadas, el sistema fue evaluado con nueve individuos con extremidades intactas y cuatro participantes amputados, quienes realizaron diversas tareas del día a día que incluían levantar y mover objetos frágiles como huevos, recoger papeles y beber de una taza.

Perspectivas Futuras en el Control de Prótesis

El estudio también se inserta en una visión más amplia para mejorar la calidad de vida de las personas con amputaciones. Jacob A. George, profesor de Ingeniería Eléctrica y Computacional del John and Marcia Price College, hace hincapié en que al integrar inteligencia artificial, se puede mejorar significativamente el control de las prótesis, permitiendo una experiencia más natural para el usuario. Además, se están explorando interfaces neuronales implantadas que permitirían controlar prótesis mediante la mente, brindando la posibilidad de recuperar el sentido del tacto.

Otro aspecto relevante es el trabajo de Tamar Makin, profesora de neurociencia cognitiva en la Universidad de Cambridge, que ha investigado la interacción entre el cerebro y las prótesis. Su investigación revela que las prótesis no se representan en el cerebro como manos, sino que generan una firma neural única que permite la adaptación a nuevas condiciones.

Estos avances significan un paso importante hacia la mejora de las prótesis y la calidad de vida de quienes las utilizan, simbolizando un futuro prometedor en la integración de tecnología y neurociencia.