Las prótesis pronto pueden adquirir una nueva sensación. Esto se debe a que los investigadores han creado un nuevo tipo de nervio artificial que puede detectar el tacto, procesar información y comunicarse con otros nervios, al igual que los que tienen nuestros cuerpos. Las versiones futuras podrían agregar sensores para rastrear los cambios en la textura, posición y diferentes tipos de presión, conduciendo a mejoras potencialmente dramáticas en la forma en que las personas con extremidades artificiales -y algún día los robots- perciben e interactúan con sus entornos.

"Es un avance bastante bueno", dice Robert Shepherd, un experto en electrónica orgánica de la Universidad de Cornell.

No solo son los materiales suaves, flexibles y orgánicos utilizados para hacer que el nervio artificial sea ideal para integrarse con el tejido humano flexible, sino que también son relativamente baratos de fabricar en grandes arreglos, dice Shepherd.

La prótesis moderna son realmente buenas

Las prótesis modernas ya son impresionantes: algunas permiten que los amputados controlen el movimiento del brazo con solo sus pensamientos; otros tienen sensores de presión en la punta de los dedos que ayudan a los usuarios a controlar su agarre sin la necesidad de monitorear constantemente el progreso con sus ojos.

Pero nuestro sentido del tacto natural es mucho más complejo, integrando miles de sensores que rastrean diferentes tipos de presión, como el tacto suave y contundente, junto con la capacidad de detectar el calor y los cambios de posición. Esta gran cantidad de información es transportada por una red que transmite señales a través de grupos locales de nervios a la médula espinal y, en última instancia, al cerebro.

Solo cuando las señales se combinan para volverse lo suficientemente fuertes lo convierten en el siguiente eslabón de la cadena.

Ahora, los investigadores dirigidos por el químico Zhenan Bao en la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, han construido un nervio sensorial artificial que funciona de la misma manera. Hecho de componentes orgánicos flexibles, el nervio consta de tres partes.

En primer lugar, una serie de docenas de sensores detectan señales de presión. Al presionar uno de estos sensores, aumenta la tensión entre dos electrodos. Este cambio es recogido por un segundo dispositivo llamado oscilador de anillo, que convierte los cambios de voltaje en una cadena de pulsos eléctricos. Estos pulsos, y los de otros combos de sensor de presión / oscilador de anillo, se alimentan a un tercer dispositivo llamado transistor sináptico, que envía una serie de pulsos eléctricos en patrones que coinciden con los producidos por las neuronas biológicas.

Los creadores de esta ingeniosa obra hablan como funciona

Bao y sus colegas utilizaron su configuración para detectar el movimiento de una pequeña varilla que se mueve en diferentes direcciones a través de sus sensores de presión, así como identificar los caracteres de Braille. Lo que es más, lograron conectar su neurona artificial a una contraparte biológica. Los investigadores separó una pierna de una cucaracha e insertaron un electrodo de la neurona artificial en una neurona en la pierna de la cucaracha; Las señales provenientes de la neurona artificial provocaron la contracción de los músculos de la pierna.

Dado que los productos electrónicos orgánicos como este son baratos de hacer, el enfoque debería permitir a los científicos integrar grandes cantidades de nervios artificiales que podrían captar múltiples tipos de información sensorial, dice Shepherd. Tal sistema podría proporcionar mucha más información sensorial a futuros usuarios de prótesis, ayudándoles a controlar mejor sus nuevos apéndices. También podría dar a los futuros robots una mayor capacidad para interactuar con sus entornos en constante cambio, algo vital para realizar tareas complejas, como el cuidado de personas mayores.

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