No es la primera vez que hablamos sobre investigaciones relacionadas con interfaces hombre-máquina que intentan valerse de los impulsos eléctricos del cerebro para detectar cansancio en un conductor o, incluso, para automatizar la conducción de un vehículo. Sin embargo, uno de los objetivos más ambiciosos es el de aspirar controlar, mediante impulsos cerebrales, piernas y brazos ortopédicos de manera que aunque sean artificiales le devuelvan al que las usa la capacidad de diferenciar texturas o el sentido del tacto. Un grupo de investigación de la Duke University Medical Center de Carolina del Norte ha sido capaz de hacer que unos monos controlen, mediante un interfaz cerebro-máquina, unos brazos virtuales logrando, además, diferenciar texturas.

Los investigadores, que tienen el foco puesto en el control de exoesqueletos, ven las posibilidades que podría tener esta investigación en la mejora de las condiciones de vida de personas que sufren trastornos que afectan a la motricidad. Las pruebas, dirigidas por Miguel Nicolelis y publicadas hoy en Nature, consistieron en la utilización de un par de macacos rhesus, de nombres Mango y Tangerine, que fueron entrenados, primero, en el manejo de un brazo virtual mediante la utilización de un control (un joystick). Mientras aprendían a manejar los controles, se les hacía que cogiesen objetos virtuales con dichos brazos, de manera que fuesen afinando su manejo para coger objetos de distintas envergaduras y texturas. Para que "sintiesen" la diferencia entre las texturas, se les aplicó una estimulación de microondas en la zona del corteza cerebral identificada con el tacto y cada vez que escogían el objeto señado, además, se les premiaba con comida.

Tras la fase inicial de entrenamiento, a los monos se les implantó una serie de cables en la corteza cerebral que, a su vez, estaba conectada al sistema de control del brazo virtual. Los monos, al recibir los mismos estímulos del experimento anterior, presentaban una actividad cerebral similar y el brazo virtual se movía para intentar coger los objetos si bien los movimientos eran mucho menos precisos. A base de repetir los ejercicios, los monos fueron capaces de controlar el brazo virtual, únicamente, mediante su propia actividad cerebral demostrando así la viabilidad de un interfaz cerebro-máquina. Pero el experimento no terminaba ahí, dado que los objetos simulados tenían texturas distintas, los monos fueron capaces de "sentir" un tacto distinto con cada uno de ellos y, por tanto, no todos los movimientos eran iguales.

mono

Estamos en el camino de descifrando las intenciones motoras y los mensajes táctiles al mismo tiempo. Eso nunca se había hecho antes. Aunque los monos reciben una estimulación artificial, parece que aprenden a asociar esta información con información táctil real. [...] Esta es la prueba que demuestra que se puede establecer un enlace bidireccional entre el cerebro y un dispositivo artificial sin interferencia alguna del propio cuerpo del sujeto.

El siguiente paso es incorporar este sentido del tacto artificial en prótesis reales, por ejemplo, usando sensores de presión que podrían generar el mismo efecto que tocar un objeto real. Según el responsable de la investigación, el grupo espera poder construir un simulador con el que probar esta tecnología con seres humanos y, con el tiempo, sumada a la adición de sensores, poder ayudar a las personas que sufren movilidad reducida. Por otro lado, dado que en las pruebas han utilizado cables conectados, directamente, sobre la corteza cerebral, también quieren explorar la posibilidad de la comunicación inalámbrica:

Tenemos un interfaz en nuestro cerebro capaz de procesar 600 canales de transmisión, por tanto, podemos trasmitir 600 canales de actividad cerebral si tuviésemos 600 teléfonos móviles emitiendo esta actividad

Todas las investigaciones del grupo se encuentran enmarcadas dentro de un bello proyecto, The Walk Again Project, que espera poder tener un exoesqueleto plenamente funcional para poder presentarlo durante el mundial de fútbol de Brasil del año 2014.