¿Cómo funcionan las prótesis biónicas?

En los últimos años se han logrado grandes avances en biotecnología. Hablemos de las prótesis biónicas.

Hace apenas 10 años Emily Singer explicaba en MIT Technology Review las limitaciones que implicaban tecnologías como los brazos robóticos para aquellas personas amputadas; disponían de pocos grados de libertad, limitando los movimientos que el usuario podía realizar al mismo tiempo, y además se controlan mediante un esfuerzo consciente. En otras palabras, no pueden hacer cualquier otra cosa mientras mueven el brazo.

En apenas 10 año se han logrado grandes avances, pero a pequeños pasos. Hace dos años surgía una investigación publicada por Paul Marasco en la revista Science Translational Medicine, sobre cómo se podría lograr que los pacientes de un brazo biónico pudieran sentir y manejar el brazo sin necesidad de verlo, gracias a pequeñas estimulaciones mediante vibraciones en determinados músculos del cuerpo.

Actualmente, se está investigando la creación de brazos biónicos con sensibilidad al tacto, con vistas a estar disponibles en los próximos dos años.

Pero… ¿cómo funcionan las prótesis biónicas?

Huhh Herr
Huhh Herr, científico e investigador del MIT Media Lab (Massachussetts, EEUU), con las prótesis que se ha diseñado para sí mismo.

Las señales de nuestro cuerpo

Los órganos de nuestro cuerpo funcionan mediante unas respuestas químicas de carácter orgánico e inorgánico, nuestros músculos se contraen al recibir estímulos nerviosos, y dichas contracciones son origen de una señal iónica.

Para poner en contexto, los iones son átomos que han ganado o perdido frente a un electrón, y por lo tanto están cargados. Habitualmente suelen ser iones de sodio y potasio, y alternarse entre nervios y músculos. El sodio nos llega, por ejemplo, a través de la carne, lácteos, la sal o los vegetables, mientras que el potasio a través lácteos o vegetables. El cloruro potásico al ser amargo suele separarse de la sal, y esa es una de las razones por las que sentimos dolor muscular cuando el potasio escasea en nuestro cuerpo.

Bien, volviendo las señales nerviosas, estas se propagan mediante un intercambio entre iones de sodio y de potasio a través de nuestra membrana nerviosa, a una velocidad relativamente lenta; 10 metros por segundo. ¿Sabes a cuanto viaja una señal eléctrica a través de un cable, por ejemplo, de una lámpara de luz? A 300 millones de metros por segundo.

Para mover o controlar un órgano de nuestro cuerpo se necesita unas serie de señales en una posición y velocidad determinadas. Dicho control se realiza tanto de manera local (inconscientemente) como a través del cerebro (conscientemente).

A día de hoy, gracias a la tecnología podemos detectar todas estas señales mediante sensores de posición, presión, velocidad, aceleración… y almacenarse de forma dinámica en un dispositivo que elabora constantemente un mapa actualizado con todos los parámetros del cuerpo. Con este mapa, se compara con la velocidad capacitiva de las señales de nuestro cuerpo, y se le ordena a la prótesis artificial moverse en cierta dirección, a cierta velocidad, con cierta aceleración. Casi como si fuera un órgano real.

Pero, evidentemente, la persona que vaya a usar esta prótesis debe aprender a utilizarla, como quien da sus primeros pasos en la vida.

El miedo

El gran hándicap de esta tecnología no es ni más ni menos que nuestro propio cerebro y la forma en cómo se estructuran nuestros pensamientos. El ser humano es instintivo, y el miedo, ya sea racional como o irracional, es parte de nuestra naturaleza.

Actualmente no se puede, o al menos no es sencillo de lograr, simular los movimientos involuntarios que ejerce nuestro cuerpo, por ejemplo, ante una respuesta inesperada. En el pasado ya explicaba cómo funciona el horror en el cine, sobre cómo mediante estímulos cerebrales se buscaba lograr una respuesta estimulada a través de un instinto tan primario como es el miedo y la necesidad de protegernos a nosotros mismos y quienes nos rodean.

El miedo tiende a ser irracional pero para controlar una prótesis biónica necesitamos hacer uso de la razón. Y es que a día de hoy las prótesis, sean biónicas o artificiales, no dejan de ser un cuerpo ajeno y extraño al nuestro. El verdadero avance en biotecnología lo tendremos cuando se logre conectar una prótesis a nuestro cuerpo con una conexión natural, instintiva, y que nada tenga que envidiar a un órgano real.

Aún queda mucho por delante, pero seguimos avanzando, a pequeños pasos.

Imagen: Pixabay

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