Hugh Herr era un adolescente apasionado del alpinismo que sufrió la pérdida de ambas piernas hace 43 años, después de que se congelaran y dañaran sus tejidos durante una escalada en el monte Washington (Nuevo Hampshire, EE UU). La tragedia personal no solo redefinió su vida, sino también su propósito: transformar para siempre la tecnología al servicio de las personas amputadas. Hoy es uno de los mayores expertos en biónica del mundo; y acaba de dar a conocer un avance que rompe una barrera del diseño de las prótesis que no ha cambiado mucho desde hace décadas. Por fin, una pierna biónica va más allá de restaurar la movilidad.
Este ingeniero, que recibió el premio Princesa de Asturias de investigación en 2016, lidera desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) el desarrollo de prótesis de piernas biónicas avanzadas que imitan el movimiento humano y también de ortoprótesis de tobillo y pie. Él mismo camina, corre —e incluso escala a alto nivel— con las piernas biónicas que ha ayudado a diseñar. Junto a un equipo de científicos del grupo MIT Yang Tan Collective, Herr ha logrado dar un paso más, con una ambición que —como en la montaña— siempre mira más alto. Ha creado una prótesis biónica que se conecta a los músculos y nervios del cuerpo; y eso permite a las personas con amputaciones por encima de la rodilla moverse con mayor agilidad que con los dispositivos de rehabilitación tradicionales.
El nuevo sistema denominado prótesis mecanoneural osteointegrado (OMP) incorpora un implante anclado al fémur y una interfaz mioneural que imita el comportamiento de los músculos, según los detalles del artículo científico que Herr y su equipo publican hoy en la revista Science. Gracias a esta tecnología, el amputado no solo puede mover la prótesis con mayor precisión, sino que también recupera sensaciones como la posición o el movimiento de la extremidad perdida. “Nuestra prótesis es única porque está conectada directamente al hueso y el implante contiene cables que transmiten señales neuronales”, explica Herr en una videollamada con EL PAÍS.
Junto a él se encuentra el joven científico Tony Shu, cuya investigación doctoral dio forma y fue la base del artículo que acaba de ver la luz. “Cuando me uní al laboratorio del MIT, había muchos caminos nuevos abiertos, pero durante mi maestría y doctorado hicimos grandes avances”, recuerda. En los ensayos clínicos participaron dos personas con amputaciones por encima de la rodilla. Al principio los científicos fueron cautelosos, aspiraban a restaurar solo la capacidad de caminar y la movilidad básica, pero, con el tiempo, observaron que los participantes podían llevar a cabo acciones más complejas.
En cada caso, el sistema OMP permitió una movilidad superior en diversos movimientos de piernas en situaciones reales. Los pacientes pudieron moverse con una naturalidad que antes parecía fuera de alcance, como caminar por terrenos irregulares, levantarse de una silla con fluidez o dar una patada a una pelota. Incluso con una sola articulación motorizada, los voluntarios manifestaron: “La prótesis se siente como parte de mi cuerpo”.
Imitar la potencia muscular humana
El sistema posee motores, alimentados con baterías de ion-litio. Así, la prótesis motorizada puede generar fuerza, lo que ayuda en actividades como subir escaleras. Lo logran imitando la función muscular, permitiendo un movimiento más ágil y voluntario. “Fuimos los primeros en integrar cirugía neuromuscular, un implante osteointegrado y un controlador robótico en un solo sistema”, sostiene Tony Shu.
Una de las principales limitaciones de la prótesis es que
solo implica a la rodilla. La pierna humana es más que eso, pues el tobillo y el pie también realizan movimientos complejos. “No incluye esos grados adicionales de libertad”, reconoce el joven investigador.
Aunque el invento aún enfrenta ciertos desafíos, los investigadores son optimistas. Los sistemas que se integran directamente con el cuerpo —como la OMP, que conecta hueso, músculo y nervio— marcan el inicio de, quizás, una nueva generación de dispositivos. Un tipo de prótesis que no solo devuelven la movilidad, sino que restauran una parte esencial de la experiencia humana.
Para Hugh Herr, el próximo desafío está en perfeccionar la lectura de las señales musculares, ya que en la actualidad usan electrodos implantados para entender la intención del usuario. “En el futuro planeamos usar sensores magnéticos sobre la piel”, asegura. El objetivo es medir con mayor precisión el movimiento y fuerza de los músculos.
“Si buscas una analogía, piensa en la Fórmula 1 o en la exploración espacial. Esas áreas llevan la tecnología al límite, y luego esos avances llegan al consumidor común. No esperamos que esta prótesis tal como está llegue al mercado, pero sí creemos que varios de sus componentes lo harán”, reflexiona Shu.
FUENTE: EL PAIS
