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Exoesqueleto, la revolución científica del Mundial Brasil 2014

Exosqueleto, Mundial Brasil 2014

El Gobierno de Brasil quería decirle al mundo de que su país no es sólo fútbol y samba por lo que decidió financiar un proyecto que busca generar un potente impacto en la sociedad. Una persona parapléjica caminará y dará el puntapié inicial al evento mediante un dispositivo controlado con la mente. La neurociencia espera brillar junto a estrellas como Neymar y Messi.

En la inauguración del Mundial de Fútbol Brasil 2014, el mundo será testigo del debut de una tecnología revolucionaria que podría transformar la vida de millones de personas. Usando un exoesqueleto y el poder de su mente, una persona parapléjica podrá levantarse de la silla de ruedas y comenzará a caminar cerca de 25 metros para dar el puntapié inicial al evento.

Es el sueño cumplido de diversos científicos que forman parte del “Andar de nuevo”, iniciativa que comenzó a tomar forma en el 2007. “Nuestro objetivo es crear nuevas tecnologías que puedan restablecer de  forma significativa el control motor en pacientes que sufren de lesiones de la médula espinal u otras enfermedades neurológicas que conllevan a un nivel de parálisis muy grave”, explica el coordinador del proyecto, el neurocientífico brasileño Miguel Nicolelis.

No precisamos innovar como lo han hecho otros países. Podemos tener  nuestra propia estrategia para desarrollar una industria biomédica o una ciencia que genere impacto en favor de la sociedad. Si las cosas salen tan bien como las planeamos, será un marco para la ciencia brasileña. Es una manera totalmente nueva de mostrarles a  aquellos que jamás tendrían contacto con noticias científicas de que la ciencia está en todos lados, que la ciencia forma parte de nuestras vidas. Va a ser como la primera caminata del hombre en la Luna.  Me gusta usar esta metáfora, pues es  superarse,  es un nivel de osadía e innovación que en el exterior no suelen  asociarlos a Brasil”, afirma el científico brasileño en el sitio Copa2014.gov.br.

La figura de Brasil 2014

A la altura de Neymar y Messi. Por su importancia para la ciencia brasileña, el exoesqueleto ya puede ser considerado como una de las figurtas del mundial. Según Nicolelis, el exoesqueleto incorpora las más modernas tecnologías del mundo de la robótica, lo que permite que el cerebro interactúe con todos los circuitos robóticos en tiempo real. El paciente podrá controlar al exoesqueleto tan solo a través de la actividad cerebral. Los mensajes enviados por el cerebro, como el deseo de andar, de moverse o detenerse, los captará el robot para generar dichos movimientos y el exoesqueleto también devolverán al paciente sensaciones del mundo exterior.

La base yace en el concepto de Interfaz Cerebro-Máquina-Cerebro. Primero, los sensores logran leer las señales eléctricas generadas por el cerebro y extraer de las mismas el mensaje que produce el movimiento, haciendo que un artefacto robótico o virtual también se desplace. En la segunda etapa, los sensores táctiles acoplados al aparato le mandarán señales al paciente.

“Cuando la persona toque el piso, cuando la rodilla de la vestidura robótica se mueva, los sensores táctiles harán que estas señales generadas en el robot regresen al sujeto a través de una camiseta que transmite estas señales de vuelta a la piel de los brazos o del dorso, donde la sensibilidad se haya mantenido intacta”, acota Nicolelis.

La camiseta es un descubrimiento de la Escuela Politécnica Federal de Lausana de Suiza. El científico afgano Solaiman Shokur, uno de los investigadores que tomó parte en este trabajo, conforma actualmente el equipo del Instituto de Neurociencias de Natal. Según afirma, la retroalimentación táctil hará que el paciente camine sin tener que mantener la vista fija hacia abajo constantemente.

“No queremos que alguien que esté usando el exoesqueleto tenga que estar con la cabeza agachada mirando al piso todo el tiempo. La camiseta tiene pequeños sensores que vibran y le dan retorno al paciente, le transmiten las sensaciones táctiles. No necesita mirar al piso para saber dónde está pisando. La persona no depende tan solo de lo que ve, sino que también va a sentir el feedback táctil”, explicó Shokur.

Cómo funciona

Una gorra con sensores sobre el cuero cabelludo del paciente capta señales del cerebro y las envía a una computadora en la mochila del exoesqueleto que decodifica las señales y las envía a las piernas del robot.

El traje robótico funciona con hidráulica y una batería en la mochila permite un uso de aproximadamente dos horas. “La idea básica es que grabamos señales del cerebro y esas señales son traducidas a comandos para que robot se mueva”, dijo a BBC Mundo el Dr. Gordon Cheng, de la Universidad Técnica de Múnich, quien ha venido trabajando con el Dr. Nicolelis e investigadores en Francia para construir el exoesqueleto.

“Nuestra contribución es más en el aspecto de ingeniería, y una de las tecnologías clave que aportamos son los sensores de piel, que representan lo más novedoso en piel artificial para robots”, explicó el Dr. Cheng.

Los sensores en la piel artificial del robot permiten captar sensaciones del ambiente en forma similar a la de los seres humanos.

El primero de muchos pasos

El puntapié inicial de la Copa será una demostración importante y un marco para el proyecto Andar de Nuevo, pero el equipo unánimemente declara  que no termina allí. “Nuestra intención es mantener a todo el equipo, continuar trabajando con el gobierno brasilero y con nuestros aliados para que podamos alcanzar el objetivo final que es el de crear una vestidura lo suficientemente robusta para que cualquier paciente con lesión medular pueda beneficiarse. No solo pacientes parapléjicos, sino también pacientes tetrapléjicos, con lesiones más altas con gran parte del cuerpo paralizado. Lo que nosotros queremos hacer es usar la inauguración de la Copa para mostrarle al mundo que nos falta poco para cumplir con nuestro cometido”, dijo Nicolelis.

El neurocientífico explica que la demostración del día 12 de junio se restringe a algunas posibilidades de la tecnología.  “Es una demostración muy peculiar, con una serie de factores de riesgo: al aire libre, con 70 mil personas en el estadio, señales de cadenas de televisión del mundo entero y teléfonos móviles. Por ello, decidimos utilizar una técnica más conservadora, con sensores superficiales en el cuero cabelludo, que son no invasivos, que capturan las ondas cerebrales globales, transmitiendo las señales al exoesqueleto, para controlar los diferentes movimientos generados por él”, añade.

El deporte y la neurociencia se únen en una cancha de fútbol. Millones de personas asistirán en vivo a una de las más grandes conquistas de la ciencia brasilera e internacional.

Fuente: Innovación.cl

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