Por Robert
F. Servicio
Las prótesis
pronto pueden adquirir una nueva sensación. Esto se debe a que los
investigadores han creado un nuevo tipo de nervio artificial que puede detectar
el tacto, procesar información y comunicarse con otros nervios, al igual que
los que tienen nuestros cuerpos.
Las versiones futuras podrían agregar
sensores para rastrear los cambios en la textura, posición y diferentes tipos
de presión, conduciendo a mejoras potencialmente dramáticas en la forma en que
las personas con extremidades artificiales -y algún día los robots- perciben e
interactúan con sus entornos.
"Es un
avance bastante bueno", dice Robert Shepherd, un experto en electrónica
orgánica de la Universidad de Cornell. No solo son los materiales suaves,
flexibles y orgánicos utilizados para hacer que el nervio artificial sea ideal
para integrarse con el tejido humano flexible, sino que también son
relativamente baratos de fabricar en grandes arreglos, dice Shepherd.
Las prótesis
modernas ya son impresionantes: algunas permiten que los amputados controlen el
movimiento del brazo con solo sus pensamientos; otros tienen sensores de
presión en la punta de los dedos que ayudan a los usuarios a controlar su
agarre sin la necesidad de monitorear constantemente el progreso con sus
ojos. Pero nuestro sentido del tacto natural es mucho más complejo, integrando
miles de sensores que rastrean diferentes tipos de presión, como el tacto suave
y contundente, junto con la capacidad de detectar el calor y los cambios de
posición. Esta gran cantidad de información es transportada por una red
que transmite señales a través de grupos locales de nervios a la médula espinal
y, en última instancia, al cerebro. Solo cuando las señales se combinan
para volverse lo suficientemente fuertes lo convierten en el siguiente eslabón
de la cadena.
Ahora, los
investigadores dirigidos por el químico Zhenan Bao en la Universidad de
Stanford en Palo Alto, California, han construido un nervio sensorial
artificial que funciona de la misma manera. Hecho de componentes orgánicos
flexibles, el nervio consta de tres partes. En primer lugar, una serie de
docenas de sensores detectan señales de presión. Al presionar uno de estos
sensores, aumenta la tensión entre dos electrodos. Este cambio es recogido
por un segundo dispositivo llamado oscilador de anillo, que convierte los
cambios de voltaje en una cadena de pulsos eléctricos. Estos pulsos, y los
de otros combos de sensor de presión / oscilador de anillo, se alimentan a un
tercer dispositivo llamado transistor sináptico, que envía una serie de pulsos
eléctricos en patrones que coinciden con los producidos por las neuronas
biológicas.
Bao y sus
colegas utilizaron su configuración para detectar el movimiento de una pequeña
varilla que se mueve en diferentes direcciones a través de sus sensores de
presión, así como identificar los caracteres de Braille. Lo que es más,
lograron conectar su neurona artificial a una contraparte biológica. Los
investigadores separó una pierna de una cucaracha e insertaron un electrodo de
la neurona artificial en una neurona en la pierna de la cucaracha; Las
señales provenientes de la neurona artificial provocaron
la contracción de los músculos de la pierna , informan hoy en Science .
Dado que los
productos electrónicos orgánicos como este son baratos de hacer, el enfoque
debería permitir a los científicos integrar grandes cantidades de nervios
artificiales que podrían captar múltiples tipos de información sensorial, dice
Shepherd. Tal sistema podría proporcionar mucha más información sensorial a
futuros usuarios de prótesis, ayudándoles a controlar mejor sus nuevos
apéndices. También podría dar a los futuros robots una mayor capacidad
para interactuar con sus entornos en constante cambio, algo vital para realizar
tareas complejas, como el cuidado de personas mayores.
