Físico de la UN construye prótesis de mano que puede ser controlada con ondas cerebrales
Si una persona en condición de discapacidad se concentra lo suficiente puede mover el dispositivo para agarrar objetos con un peso de hasta tres kilogramos.
Gracias a la tecnología Bluetooth, electrodos ubicados en la frente ayudan a emitir órdenes eléctricas que llegan a un dispositivo de mano permitiendo la libre movilidad en el agarre de objetos. En la foto: Andrés Cruz.(Agencia de Noticias Universidad Nacional)
Según lo explica Andrés Mauricio Cruz Rodríguez, físico y magíster en Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), el funcionamiento de esta prótesis es posible gracias a los mapeos cerebrales que se han realizado a lo largo de la historia y que demuestran que el cerebro funciona mediante impulsos.
“Cuando una persona está escuchando tiene una activación neuronal que hace que en las regiones del cerebro haya más corriente por la actividad realizada; lo mismo ocurre con el movimiento del brazo: el cerebro emite electricidad para que se mueva”, agregó el investigador.
El físico advierte que en los mapeos realizados se observó que la región frontal del cerebro está dedicada por completo a la concentración y a la atención.
Uno de los pasos para ejecutar la prótesis consiste en medir esas ondas cerebrales. Para ello el investigador diseñó un equipo que le permitía ver que cuando la persona se concentra se puede identificar ese patrón intangible.
“Vimos que las señales alfa se incrementaban de forma elevada y logramos captarlas a través de un electrodo, luego de lo cual las llevamos por medio de conductores a un microprocesador que hace que el dispositivo de mano se mueva. Estas señales siempre están presentes en el ser humano –incluso en el sueño– y solo desaparecen con la muerte”.
Para el ensayo del prototipo el físico contó con la participación de cuatro niños y dos adultos, y con juegos que medían la concentración de los participantes conectados a los electrodos.
“Una persona que pudiera utilizar la prótesis pasaba por una etapa de entrenamiento para concentrase y pensar en generar el movimiento de la prótesis, aumentar las ondas cerebrales y realizar el movimiento”, sostuvo.
Dentro de la investigación se demostró que la respuesta al movimiento se da en 40 milisegundos después de que la persona piensa en realizar la acción, y que los niños son quienes se concentraban mejor.
Como la conexión Bluetooth funciona para recibir información que se transmite muy rápidamente, “la prótesis utiliza dos clases de bluetooth: una es el maestro (que envía la señal desde el electrodo conectado al cerebro) y la otra el esclavo, que se vincula a la orden dada para ejecutar el movimiento” enfatizó el físico.
“Los niños tuvieron una respuesta rápida –cerca de 15 a 20 minutos para mover la prótesis– mientras los adultos tardaron alrededor de 45 minutos”, señaló el investigador.
Tanto la investigación como el diseño y el desarrollo le tomaron tres años al físico; la prótesis se hizo en impresión 3D, funciona actualmente con una batería pequeña que dura 24 horas y necesita una recarga de tres horas.
Este es el prototipo de prótesis de mano construido por Andrés Cruz.
El investigador aclara que el objetivo era definir cómo desde la física se podía establecer un enlace directo entre el cerebro y una máquina sin utilizar acciones motoras directas, es decir vínculos con los músculos que sí utilizan algunas prótesis. Aclaró también que no generan ningún tipo de afectación en el cerebro ni dolor de cabeza.
Finalmente, el motivo más grande para el investigador fue la incursión en el trabajo hacia el ingrediente social para ayudar de algún modo a personas en condición de discapacidad: “mientras las prótesis más económicas cuestan entre ocho y nueve millones de pesos, esta puede costar 900 mil pesos”, concluyó el magíster Cruz.
