Un brazo biónico que se controla con la mente

La noche del 1 de noviembre de 2008, el sargento estadounidense Glen Lehman circulaba por Bagdad en un todoterreno blindado cuando una granada antitanque de fabricación soviética impactó contra su vehículo. De repente, un chorro de metal fundido empezó a devorar su brazo derecho. Un helicóptero lo trasladó rápidamente hasta la cercana base de Balad, el antiguo cuartel general de las fuerzas aéreas de Sadam Husein, y un equipo de médicos logró salvar su vida con una transfusión de más de tres litros de sangre, según detalló hace un año la revista Wired. Sin embargo, los doctores no pudieron salvar su brazo. Una operación en Alemania se lo amputó por encima del codo.

Por entonces, Lehman no podía imaginar que cinco años después podría lanzar un pañuelo al aire y cogerlo al vuelo, pero así es. En un vídeo distribuido esta semana por la agencia de investigación militar de EEUU, Darpa, el antiguo sargento aparece con un brazo biónico movido por sus pensamientos, con el que es capaz de coger, con ligeras dificultades, una pelota del suelo y agarrar un vaso para beber. "Sólo por creer que muevo mi miembro fantasma, el brazo [biónico] se sintoniza con mis pensamientos", declaró Lehman la primera vez que se mostró ante el público con su nuevo apéndice robotizado, en el congreso de 2011 de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

Lehman se sometió a un procedimiento quirúrgico experimental denominado reinervación muscular dirigida, que permite a la persona amputada controlar una prótesis motorizada e, incluso, llegar a sentir las superficies que toca su brazo biónico. El método –desarrollado por el ingeniero biomédico Todd Kuiken, del Instituto de Rehabilitación de Chicago, y Gregory Dumanian, cirujano de la Universidad Northwestern– consiste en redirigir a otros músculos lo que queda de los nervios encargados de mover el codo y la mano.

En el caso del antiguo sargento, los cirujanos cogieron su nervio radial, que controlaba la apertura de su mano perdida, y se lo colocaron en su tríceps, el músculo situado en la región posterior del brazo. Su nervio mediano, que le permitía cerrar la mano, se derivó hasta la cabeza del bíceps.

Cuando Lehman piensa en cerrar la mano que le amputaron en aquel hospital de Alemania, su bíceps se contrae por la acción de los nuevos nervios y un pequeño ordenador lee esas señales eléctricas, aprendiéndolas y enviándolas a la prótesis robótica. Así que cuando el exmilitar piensa en cerrar su mano inexistente, su mano biónica, en efecto, se cierra.

Un pecho que se mueve

La primera persona que se sometió a esta técnica fue Jesse Sullivan, un electricista que perdió los dos brazos tras recibir una descarga de 7.200 voltios en 2001. Se los tuvieron que amputar por completo. Posteriormente, el cirujano Gregory Dumanian le colocó los nervios residuales de sus brazos en el pecho. A los seis meses, habían crecido, según explicó Kuiken en una charla TED. Cuando el electricista manco pensaba en abrir o cerrar su mano, o en doblar su codo, su pecho se movía de un lado a otro. Los científicos colocaron electrodos en su pechera para captar esas señales eléctricas enviadas por su cerebro y que movieran dos brazos robóticos.

"Luego tuvimos una de esas pequeñas sorpresas que ocurren en la ciencia. Estábamos tratando de obtener las señales eléctricas para mover los brazos robóticos. Y, después de unos pocos meses, al tocar a Jesse en el pecho, él sintió su mano perdida", recordaba Kuiken. Los nervios del brazo trasladados al pecho de Jesse Sullivan pueden sentir calor, frío, pinchazos, roces, y envían esas sensaciones al cerebro, que las registra como si procedieran de las manos que no existen. El equipo de Kuiken trabaja ahora en perfeccionar sensores que permitan a los brazos biónicos detectar con precisión calor, frío y otras sensaciones para trasladarlas al pecho de Sullivan.

La técnica no necesita ningún tipo de implantes, a diferencia de otros brazos robóticos de última generación, que sí requieren la colocación de microelectrodos en el cerebro para captar las señales eléctricas que ordenan los movimientos. Sin embargo, el método de Kuiken y Dumanian no está exento de peligros. Ellos mismos mencionaban ya en 2007 en la revista médica The Lancet el riesgo de parálisis permanente de los músculos intervenidos, la aparición de dolor en la extremidad fantasma y el desarrollo de dolorosos engrosamientos de los nervios.

Además, el brazo biónico ofrece todavía pocos movimientos: básicamente puede doblar el codo, girar la muñeca, agarrar algo y pegar un pellizco. Con entrenamiento, los pacientes pueden llevar a cabo varias de estas acciones a la vez, aunque la conexión pensamiento-máquina todavía está lejos de ser perfecta. "En ocasiones, los pacientes vienen y están esperando un superbrazo que funcione tan bien como su antiguo brazo. Y hay que decir que no, lo siento, no son tan buenos", reconoció Kuiken en la revista Wired.