Crean una prótesis de mano con la que sentir el frío y el calor

Las prótesis de manos permiten desde hace tiempo empujar, tirar, elevar y sostener objetos, y las más modernas hasta maquillarse; es decir, sostener objetos muy pequeños.

Pero hasta la fecha lo que no se había conseguido es un prótesis con la que se sienta de forma natural algo básico: la temperatura, es decir, el calor de un taza de café recién hecho o lo más importante el calor que desprende la mano de un ser querido.

"Cuando uno de los investigadores colocó el sensor en su propio cuerpo, pude sentir el calor de otra persona con mi mano fantasma. Fue una emoción muy fuerte para mí, fue como reactivar una conexión con alguien”, explica Fabrizio, un hombre de 57 con una amputación de muñeca transradial.

Gracias a una prótesis de mano sensorizada que proporciona retroalimentación térmica realista y en tiempo real, Fabrizio, un hombre de la localidad italiana de Pistoia, pudo discriminar y clasificar manualmente objetos de diferentes temperaturas o materiales y sentir el contacto corporal con otros humanos.

La nueva tecnología se presenta en un estudio publicado en la revista "Med" (de "Cell Press").

El trabajo es el resultado de una colaboración científica entre la Escuela de Estudios Avanzados Santa Ana de Pisa (Italia) y la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza.

Esta es la primera vez que se incorporan sensaciones de temperatura natural en una extremidad artificial funcional.

"La temperatura es una de las últimas fronteras para devolver la sensación a las manos robóticas. Por primera vez, estamos muy cerca de devolver toda la paleta de sensaciones a los amputados”, afirma el profesor Silvestro Micera, de la Escuela de Santa Ana de Estudios Avanzados, y coautor principal del estudio.

La retroalimentación sensorial es uno de los pasos más importantes para permitir que las personas con una amputación interactúen con su entorno.

Partiendo de hallazgos previos sobre sensaciones térmicas fantasmas (estimulación de puntos específicos del brazo residual para evocar percepciones en la mano faltante), los investigadores han desarrollado un dispositivo, el ' MiniTouch ', que permite a los amputados percibir y responder a la temperatura transmitiendo información térmica desde la yema del dedo de la mano protésica hasta el brazo residual de la persona amputada.

Además, el dispositivo utiliza componentes electrónicos disponibles en el mercado, se puede integrar fácilmente en prótesis disponibles comercialmente y no requiere cirugía.

"Añadir información sobre la temperatura hace que el tacto -de la prótesis- sea más parecido al humano", incide el Dr. Solaiman Shokur , coautor principal.

"Creemos que tener la capacidad de sentir la temperatura mejorará la sensación de las personas amputadas haciéndoles sentir que 'esta mano es mía'", añade.

“Hasta ahora, las sensaciones térmicas han sido muy ignoradas en la investigación sobre neuroprótesis, aunque cada vez hay más pruebas de su importancia en nuestra vida cotidiana. Creemos que las personas amputadas podrían beneficiarse de recuperar sensaciones de temperatura mucho más allá de la detección de objetos fríos o calientes”, afirma Jonathan Muheim , estudiante de doctorado en la EPFL y coprimer autor del artículo.

Pero, ¿cómo funcionael dispositivo MiniTouch? El dispositivo se integra en la prótesis personal del paciente y se fija a un punto del mismo muñón, produciendo sensaciones térmicas en el dedo índice fantasma de la persona.

El equipo de investigación probó la capacidad del amputado para distinguir entre objetos de diferentes temperaturas y materiales.

Usando el MiniTouch, el paciente pudo discriminar entre tres botellas visualmente indistinguibles que contenían agua fría, fría y caliente con una precisión del 100%, mientras que, sin el dispositivo, su precisión era solo del 33%.

El dispositivo MiniTouch también mejoró su capacidad para clasificar con precisión y rapidez cubos de metal de diferentes temperaturas.

"Cuando alcanzas un cierto nivel de destreza con las manos robóticas, realmente necesitas tener retroalimentación sensorial para poder utilizar la mano robótica en todo su potencial", dice Shokur.

Además, el dispositivo MiniTouch mejoró la capacidad del participante para diferenciar entre brazos humanos y prótesis con los ojos vendados: del 60% sin el dispositivo al 80% con el dispositivo.

Varios amputados que participaron en los ensayos iniciales informaron también que la capacidad de redescubrir el contacto corporal con otra persona era el beneficio más importante de esta tecnología.

"Nuestro objetivo ahora es desarrollar un sistema multimodal que integre sensaciones de tacto, percepción y temperatura", avanza Shokur.

"Con ese tipo de sistema, la gente podrá decirte 'esto es suave y caliente' o 'esto es duro y frío'".

Actualmente, la tecnología se está probando en el laboratorio. El siguiente paso será preparar el dispositivo para uso doméstico e integrar información térmica desde múltiples puntos del miembro fantasma de un amputado.

Por ejemplo, permitir a las personas diferenciar las sensaciones térmicas y táctiles en el dedo y el pulgar podría ayudarles a agarrar una bebida caliente, mientras que permitir la sensación en el dorso de la mano podría mejorar la sensación de conexión humana al permitir que los amputados sientan cuando otra persona toca su mano.