El braç robòtic que rep el nom de Luke Skywalker permet als amputats tocar i sentir-se de nou: 'Gairebé em posa a plorar'

Totes Les Novetats
Fotografia de Dan Hixson / Universitat d’Enginyeria de la Universitat d’Utah

Gràcies a una innovadora innovació tecnològica, l'amputat Keven Walgamott va tenir una bona 'sensació' d'utilitzar el seu nou braç robòtic per recollir un ou sense aixafar-lo.

El que sembla senzill per a gairebé tothom pot ser una tasca herculina per a Walgamott, que va perdre la mà esquerra i una part del braç en un accident elèctric fa 17 anys. Quan va agafar l’ou, però, estava provant el prototip d’un braç protètic d’alta tecnologia amb dits que no només poden moure’s, sinó també moure’s amb els seus pensaments, i gràcies a un equip d’enginyeria biomèdica de la Universitat d’Utah , va 'sentir' l'ou prou bé perquè el seu cervell li pogués dir a la mà de la pròtesi que no s'expressés massa fort.


Això es deu al fet que l’equip, dirigit pel professor associat d’enginyeria biomèdica de la Universitat d’Utah, Gregory Clark, ha desenvolupat un camí per al “braç LUKE” (així es diu així amb la mà robòtica que va rebre Luke Skywalker aStar Wars: The Empire Strikes Back) imitar la forma en què una mà humana sent objectes enviant els senyals adequats al cervell.

Les seves conclusions es van publicar en un nou article coautor del doctorand en enginyeria biomèdica U Jacob George i altres col·legues de la darrera edició de la revista. Ciència Robòtica .

COMPROVA: 'No és el vestit ant-man', però els investigadors descobreixen com reduir els objectes fins a la seva mida original

“Hem canviat la manera d’enviar aquesta informació al cervell perquè coincideixi amb el cos humà. I, coincidint amb el cos humà, vam poder veure beneficis millorats ”, diu George. 'Estem fent senyals més realistes biològicament'.


Això significa que un amputat que porta el braç de la pròtesi pot sentir el tacte d'alguna cosa suau o dura, entendre amb precisió com recollir-lo i realitzar tasques delicades que d'una altra manera serien impossibles amb una pròtesi estàndard amb ganxos o arpes metàl·liques per a les mans.

'Gairebé em va plorar', diu Walgamott sobre l'ús del braç LUKE per primera vegada durant les proves clíniques del 2017. 'Va ser realment increïble. Mai no vaig pensar que seria capaç de sentir-me de nou en aquesta mà ”.


Keven Walgamott i el braç LUKE - Foto del Centre d'Interfícies Neurals de la Universitat d'Utah

Walgamott, agent immobiliari de West Valley City, Utah, i un dels set subjectes de prova de la Universitat d’Utah, va ser capaç d’arrencar raïm sense aixafar-lo, recollir un ou sense trencar-lo i agafar la mà de la seva dona amb una sensació. als dits semblant al d’una persona amb capacitat.

“Una de les primeres coses que volia fer va ser posar-se l’anell de noces. Això és difícil de fer amb una sola mà ', diu Clark. 'Va ser molt commovedor'.

Com s’aconsegueixen aquestes coses és a través d’una complexa sèrie de càlculs i models matemàtics.

MIREU: El pare dissenya un dron flotant que pugui evitar desenes de possibles ofegaments


El braç LUKE ha estat en desenvolupament des de fa uns 15 anys. El braç en si està format principalment per motors i peces metàl·liques amb una 'pell' de silici transparent a la mà. S’alimenta amb una bateria externa i es connecta a un ordinador.

Mentrestant, l’equip de la Universitat d’Utah ha estat desenvolupant un sistema que permet que el braç protètic entri en els nervis del portador, que són com cables biològics que envien senyals al braç per moure’s. Això ho fa gràcies a un invent anomenat Utah Slanted Electrode Array. La matriu és un paquet de 100 microelèctrodes i cables que s’implanta als nervis de l’amputat a l’avantbraç i es connecta a un ordinador fora del cos. La matriu interpreta els senyals dels nervis del braç encara restants i l’ordinador els tradueix a senyals digitals que indiquen que el braç es mogui.

Però també funciona d’una altra manera. Per dur a terme tasques com recollir objectes, cal més que el simple fet que el cervell digui a la mà que es mogui. La mà protètica també ha d’aprendre a “sentir” l’objecte per saber quanta pressió s’ha d’exercir perquè no es pot esbrinar només mirant-lo.

MÉS: La primera aplicació per a telèfons intel·ligents per detectar infeccions de l’oïda en nens podria estalviar visites mèdiques innecessàries

En primer lloc, el braç protètic té a la mà uns sensors que envien senyals als nervis a través de la matriu per imitar la sensació que té la mà en agafar alguna cosa. Però igualment important és com s’envien aquests senyals. Implica comprendre com el cervell tracta les transicions de la informació quan toca alguna cosa per primera vegada. Al primer contacte d’un objecte, una ràfega d’impulsions recorre els nervis fins al cervell i després s’apaga. Recrear-ho va ser un gran pas.

'Només proporcionar sensació és un gran problema, però la manera d'enviar aquesta informació també és molt important i, si la feu més realista biològicament, el cervell l'entendrà millor i el rendiment d'aquesta sensació també serà millor', diu Clark .

Per aconseguir-ho, l’equip de Clark va utilitzar càlculs matemàtics juntament amb els impulsos registrats des del braç d’un primat per crear un model aproximat de com els humans reben aquests diferents patrons de senyal. Aquest model es va implementar al sistema LUKE Arm.

MIREU: Inspirats en el llibre de secundària, els científics creen un purificador d’aigua en forma de rosa que només costa 2 cèntims de fabricació

A més de crear un prototip del braç LUKE amb sentit del tacte, l'equip general ja està desenvolupant una versió completament portàtil i que no necessita ser connectada a un ordinador fora del cos. En lloc d'això, tot estaria connectat sense fils, donant a l'usuari tota la llibertat.

Clark diu que la matriu d'elèctrodes inclinats d'Utah també és capaç d'enviar senyals al cervell per a més que el sentit del tacte, com ara el dolor i la temperatura, tot i que el paper tracta principalment el tacte. I si bé el seu treball actualment només ha implicat amputats que van perdre les extremitats per sota del colze, on es troben els músculs per moure la mà, Clark diu que la seva investigació també es podria aplicar a aquells que van perdre els braços per sobre del colze.

Clark espera que el 2020 o el 2021, tres subjectes de la prova puguin portar el braç a casa fins a l’aprovació de la regulació federal.

Reeditat de la Universitat d'Utah

(VEUREel braç en acció al vídeo següent)

Assegureu-vos i compartiu la força de les bones notícies amb els vostres amics a les xarxes socials ...