Tu cerebro podría adaptarse a un tercer pulgar robótico

Hace ya un tiempo que conocemos la portentosa adaptabilidad de nuestro cerebro. Le llamamos plasticidad cerebral y no es otra que la capacidad para reconfigurarse adoptando nuevas funciones o “recalibrando” las antiguas. Las férreas limitaciones de nuestro cuerpo se ven compensadas con la maleabilidad del sistema nervioso. Por un lado, hemos de recordar lo estables que son algunos rasgos a través de la evolución. Al conjunto de estas características anatómicas tan mantenidas a lo largo de un mismo linaje les llamamos bauplan y es el motivo por el que los vertebrados tenemos, como mucho, cuatro miembros, y no seis como los fantasiosos dragones occidentales. Incluso los murciélagos han adaptado dos de sus miembros en lugar de hacer aparecer por arte de magia un tercer par.

Perder miembros es algo más fácil que ganarlos, nuestros antepasados remotos eran una suerte de peces dotados de protuberancias cargadas de relieves, dedos primerizos y no diez, sino catorce o dieciséis. Sin embargo, el número se fue “optimizando” y ahora no hay especies que, por defecto, tengan más de 5 dedos verdaderos por pata. Cierto es que hay pulgares falsos como los del panda, o estructuras similares a dígitos supernumerarios en algunos topos y elefantes, pero la realidad es que propiamente dichos, solo tenemos, como mucho, 5 dedos en cada extremidad. Precisamente por eso es tan sorprendente lo que acaba de concluir un grupo de investigadores del University College of London.

Aumentos corporales

No es la primera vez que un grupo de investigadores estudia los cambios cerebrales que produce el uso de prótesis. De hecho, uno de los casos más sonados fue el de un mono que operaron en 2014 para implantar en su cerebro el controlador de una tercera extremidad. Tras un entrenamiento el mono podía mover su brazo mecánico con total soltura, siendo capaz de ejercer la psicomotricidad fina, y no solo movimientos bruscos. Tras aquel experimento puedo comprobarse que el cerebro del mono había adaptado su estructura. Durante el aprendizaje, las áreas encargadas de controlar los músculos de sus brazos se habían reconfigurado para hacer espacio a una nueva función, donde antes había dos regiones que se activaban independientemente ahora había tres.

Sin embargo, en el caso de este nuevo estudio, se ha probado algo más radical. Se ha conseguido una redistribución de las áreas motoras del cerebro sin tener que introducir nada en él. Toda la prótesis es externa y no requiere de operaciones, como cualquier accesorio electrónico que podamos comprar en una tienda. La gran diferencia está, por supuesto, en la sofisticación de este dispositivo. Su diseño permite una adaptación anatómica casi perfecta, anchando el tercer pulgar en el canto del mano opuesto al pulgar real. Su impresión en tres dimensiones es sencilla y permite crear con cierta libertad tantos prototipos como sea necesario. Por otro lado, el sistema para controlarlo es elegantemente sencillo, el usuario tan solo tiene que ejercer fuerza sobre los sensores de presión que lleva en sus propios pies. Estos, de forma inalámbrica, enviarán la información al pulgar robótico para que este se mueva en diferentes direcciones.

Un sucinto entrenamiento permite a los usuarios afinar sus habilidades, pudiendo controlar la fuerza del dedo y su velocidad en función del grado de presión puesta sobre los sensores. Todo esto hace de Thumb, que así se llama el dispositivo, una extensión corporal en toda regla. Ahora bien, ¿cuánto puede integrarse en nuestro cuerpo algo tan externo?

Parte de nosotros

Esa es la verdadera pregunta que los investigadores buscan responder en este estudio: ¿Cuánto llegan a interiorizar los usuarios? ¿Consideran realmente a Thumb parte de su cuerpo? El primer paso para ello fue tomar a 20 participantes y entrenarlos para usar Thumb durante cinco días, durante dos o seis horas diarias mientras realizaban tareas rutinarias. Su evolución se comparó con la de 10 sujetos que hicieron lo propio, pero con una versión estática de Thumb, puramente estética y en absoluto funcional.

Durante el experimento pudo verse cómo los movimientos de las manos cambiaban para optimizarse a su nueva anatomía. Claro que esto no es prueba suficiente, y por lo tanto los investigadores realizaron un estudio con resonancia magnética funcional que permitió analizar la actividad del cerebro de los sujetos antes y después de adaptarse a las prótesis. Efectivamente, en tan solo 5 días y sin haber tenido que introducir ningún interfaz cerebro-máquina, la actividad cerebral asociada a las manos había cambiado notablemente. Cambios que se revirtieron en menos de 7 semanas tras dejar de usar Thumb.

Esto abre la puerta al desarrollo de nuevas prótesis, cada vez más precisas y menos agresivas con el propio cuerpo. Hemos avanzado mucho desde que las prótesis solo tenían una función estética y, aunque el camino recorrido ha sido enorme, este tipo de avances nos recuerdan todo lo que aún nos queda por delante.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Thumb no es en sí mismo un diseño nuevo, ya lleva tiempo siendo probado y mejorado. La verdadera novedad es lo que este dispositivo nos está permitiendo estudiar. Estos detalles son importantes para comprender cómo evoluciona el conocimiento científico y tecnológico: poco a poco y sumando la mayor parte del tiempo.

REFERENCIAS (MLA):

• Shanechi, Maryam M. et al. “A Cortical–Spinal Prosthesis For Targeted Limb Movement In Paralysed Primate Avatars”. Nature Communications, vol 5, no. 1, 2014. Springer Science And Business Media LLC, doi:10.1038/ncomms4237. Accessed 18 May 2021.