Un nuevo dispositivo devuelve la sensación del tacto a personas amputadas

Un sofisticado sistema de retroalimentación sensorial desarrollado en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, ha logrado que un grupo de personas con una mano amputada puedan volver a tener sensaciones en su miembro fantasma, como el calor.

Los investigadores Silvestro Micera y Solaiman Shokur han incorporado una nueva respuesta sensorial a las prótesis biónicas. El objetivo era proporcionar a los amputados una sensación táctil más realista. Por ello, trataron de introducir la percepción de la temperatura en lo que "tocan". Para su sorpresa, el dispositivo superó sus expectativas.

Hasta este hallazgo, los pacientes con miembros amputados no podían percibir la temperatura a través de su mano fantasma. Pero, al aplicar la retroalimentación sensorial térmica de forma no invasiva, a través de electrodos térmicos (o "termodos") colocados contra la piel del brazo residual, los pacientes afirman sentirla.

"Cuando toco el muñón, siento un hormigueo en la mano que me falta, mi mano fantasma. Pero sentir un cambio de temperatura es algo más, algo importante... maravilloso", dice Francesca Rossi, en un comunicado difundido por la EPFL. Natural de Bolonia (Italia) ella fue una de las personas que participaron en el estudio y que pudieron experimentar un cambio de temperatura en su mano fantasma. "La retroalimentación sensorial térmica es una sensación agradable, porque sientes tu miembro fantasma por completo. Ya no lo sientes como un fantasma, está ahí de nuevo", asegura.

La tecnología, fruto de la colaboración entre la EPFL, la Scuola Superiore Sant'Anna y el Centro Protesi Inail, se ha probado con éxito en 17 pacientes, de un total de 27 personas. Estos referían poder sentir el calor o el frío de un objeto e indicar si están tocando cobre, plástico o vidrio. Los resultados han sido publicados en la prestigiosa revista Science.

"Lo que es especialmente importante es que los pacientes perciben las sensaciones térmicas fantasma del mismo modo que con su mano intacta", explica Solaiman Shokur, profesor titular de la EPFL y codirector del estudio. Las personas sin miembros amputados sienten el calor en un punto localizado de la mano y, este desarrollo, hace que sientan exactamene eso.

Esta proyección de sensaciones térmicas en el miembro fantasma ha allanado el camino para el desarrollo de una nueva tecnología biónica. Equipada a las prótesis con una retroalimentación sensorial térmica no invasiva que ya existían, permite a los amputados discernir los objetos que tocan.

"La retroalimentación sensorial térmica es esencial para transmitir información más allá del tacto. Abre el camino al sentido del afecto. Somos seres sociales para los que el calor desempeña un papel importante", explica Silvestro Micera, Catedrático Bertarelli de Neuroingeniería Traslacional, profesor de la EPFL y de la Scuola Sant'Anna, y codirector del estudio. "Por primera vez, tras muchos años de investigación en mi laboratorio, donde hemos demostrado que podemos proporcionar información táctil y de posición, podemos plantearnos restaurar toda la gama de sensaciones finas que pueden emanar de una mano", asevera.

Se llama MiniTouch

Los investigadores estudiaron un sistema anterior denominado MetaTouch que conectaba el cuerpo con mundos digitales y proporcionaba retroalimentación sensorial térmica directamente a la piel del usuario. Así, decidieron bautizar a su tecnología como "MiniTouch", porque se trata de un sistema diseñado específicamente para ser integrado en dispositivos wearables, como prótesis.

El MiniTouch consiste en un sensor delgado y ponible que puede colocarse en el dedo de una mano protésica. Al tocar un objeto, éste detecta su información sensorial y, en concreto, la conductividad térmica del objeto. Así, si el objeto es metálico, conducirá más calor o frío que si es de plástico, por ejemplo. Un termodo, en contacto con la piel del amputado en el brazo residual, transmite el perfil de temperatura del objeto tocado por el sensor a medida que se calienta o se enfría.

"Cuando mencionamos la posibilidad de recuperar las sensaciones térmicas en el miembro fantasma, o la posibilidad de sentir el contacto de diversos materiales, recibimos muchos comentarios positivos. Al final, conseguimos reclutar a más de 25 voluntarios en menos de dos años", explica Frederico Morosato, responsable de la organización de los aspectos clínicos del estudio en el Centro Protesi Inail.

Los científicos descubrieron que pequeñas zonas de piel del brazo residual proyectan sensaciones a partes específicas de la mano fantasma, como el pulgar o la punta del índice. Como esperaban, la correspondencia de las sensaciones térmicas del brazo residual con todo el miembro fantasma es específica de cada paciente.

Hace casi diez años, Silvestro Micera y sus colegas integraron la retroalimentación sensorial en tiempo real de los objetos agarrados. Los científicos han seguido mejorando la resolución del tacto proporcionando información fiable sobre la textura o la posición de los objetos. Y lo que es más importante, descubrieron que los amputados empiezan a encarnar su mano protésica si reciben retroalimentación sensorial directamente en su sistema nervioso intacto. Al añadir la sensación térmica, están un paso más cerca de diseñar prótesis biónicas para reparar el cuerpo humano. El siguiente paso será afinar las sensaciones térmicas e integrarlas en un dispositivo adaptable a cada paciente.