Esta mano artificial se controla con la mente y tiene sentido del tacto

Tras décadas de experimentación, un grupo de investigadores ha creado una mano artificial que funciona como una mano humana, conectada al sistema nervioso bidireccionalmente.

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Jesús Díaz

Esta mano robótica —afirman los científicos en un estudio recién publicado en ArXiv— no solo obedece las órdenes del cerebro con una precisión casi perfecta y un tiempo de respuesta algo más lento que el de una mano biológica, sino que además es capaz de transmitir la sensación de tacto al cerebro.

“Puede transmitir el sentido del tacto usando estimulación eléctrica por la misma interfaz nerviosa Scorpius, que tiene tanto receptores neuronales como estimuladores”, asegura el doctor Anh Tuan Nguyen, del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Minnesota. Nguyen es líder del equipo que ha desarrollado el invento para DARPA, el brazo de investigaciones avanzadas del Pentágono.

Aunque el Draco —que es como se llama el proyecto— todavía no tiene la misma flexibilidad y sofisticación que una mano humana, sus ingenieros afirman que es un gran paso adelante hacia la creación de dispositivos cibernéticos que puedan reemplazar perfectamente cualquier extremidad.

Cómo funciona

Draco utiliza una interfaz llamado Scorpius, una serie de microelectrodos implantados conectados al sistema nervioso periférico. Scorpius une estos nervios con una placa electrónica que contiene un procesador de inteligencia artificial fabricado por la compañía Nvidia llamado Jetson Nano. Esto último es importante porque es un procesador barato con la potencia suficiente para realizar su función en cualquier parte.

Scorpius recoge los impulsos eléctricos enviados por el cerebro hacia la mano amputada y los transmiten al circuito electrónico. La inteligencia artificial dentro del procesador interpreta los impulsos eléctricos usando los datos de su aprendizaje previo y hace que cada dedo se mueva individualmente con una precisión del 95 al 99%. La latencia —el tiempo que va desde que el cerebro emite la orden a la reacción del dedo— es de 50 a 120 milisegundos, algo más lento que una mano humana, afirman los investigadores.

La mano está equipada con sensores táctiles en las yemas de los dedos. El procesador neuronal recibe las señales de los sensores y realiza un trabajo de traducción inversa, ordenando a Scorpius el envío de señales nerviosas que el cerebro interpreta como el sentido del tacto.

Los modelos de aprendizaje que utiliza el procesador de IA se desarrollan en un PC y pueden descargarse automáticamente a la mano robot con una conexión inalámbrica para afinar su funcionamiento.

Todavía queda mucho camino a la perfección

El proyecto Draco representa la tercera generación de este tipo de reemplazos de extremidades. Los primeros eran puramente mecánicos, pinzas que podían ser activadas por los músculos del brazo amputado. La segunda generación ofrecía movimientos básicos utilizando electrodos superficiales que interpretaban 'grosso modo' los impulsos eléctricos del sistema nervioso periférico.

Draco es el último modelo de la tercera generación, que utiliza microelectrodos implantados que conectan bidireccionalmente con los nervios. El sistema desarrollado por Nguyen y su equipo lo hace por primera vez de forma compacta y con componentes disponibles a nivel industrial. Esto último es clave porque este tipo de manos robot necesitan fabricarse a un precio barato para su uso fuera del laboratorio.

Obviamente, el proyecto Draco todavía no es tan sofisticado como la icónica mano que implantaron a Luke Skywalker en la película de 'El imperio contraataca'. No solo todavía es demasiado grande y su aspecto no es el de una mano humana, sino que además tiene problemas de durabilidad en los materiales y piezas, sobre todo en los micromotores.

La conexión humano-máquina

Aun así, todo esto es solucionable. Draco es un gran paso en la dirección correcta para poder reemplazar extremidades amputadas con miembros cibernéticos. Esta es una de las prioridades del ejército americano con este tipo de desarrollos, junto con las obvias aplicaciones militares derivadas de la unión directa entre el cerebro y las máquinas.

La conexión al sistema nervioso periférico es, según Nguyen, “un camino con futuro” para conseguir el sueño de “simbiosis entre humano y máquina”, como él lo llama. El investigador afirma que los implantes neuronales —como lo que nos quiere vender Elon Musk— son demasiado invasivos y peligrosos.

Pero hay otras ideas por las que DARPA —siempre con sus tentáculos en todas partes— también está apostando. Una de ellas son las nanopartículas diseñadas para interactuar con todas y cada una de las neuronas cerebrales. No habrá que esperar mucho para ver por dónde vamos. En los próximos cinco años veremos quién gana y hasta dónde podrá llegar realmente el nuevo ‘homo cyborg’.