La funcionalidad de las prótesis ya no es ciencia ficción
Cuando Jason Barnes sufrió una descarga eléctrica en 2012, los médicos se vieron obligados a amputarle el brazo desde el codo. Como músico, la pérdida del brazo derecho debió de traumatizarlo y entristecerlo profundamente, más allá de cualquier reparación sencilla.
Dos años después, Gil Weinberg, profesor de la Facultad de Diseño de Georgia Tech, y su laboratorio desarrollaron una nueva prótesis para Barnes que le permitió tocar uno de sus instrumentos favoritos: la batería. El brazo protésico estaba equipado con un par de baquetas: Barnes controlaba una, mientras que la otra se movía por su cuenta e improvisaba sus movimientos en función de la música que oía cerca.
Barnes también solía tocar el piano, pero la mayoría de los brazos protésicos disponibles todavía no ofrecen la destreza necesaria para tocar un instrumento tan complejo. Así que, después de crear la prótesis con baquetas, Weinberg se propuso crear otro dispositivo que permitiera a Barnes volver a tocar el piano, y se inspiró en parte en la extremidad robótica del propio Luke Skywalker. Una fuente que también inspiró a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) fue una inspiración también.
A pesar de la amputación del brazo, Barnes aún conservaba los músculos necesarios para controlar los dedos. El problema era que los sensores de electromiografía (EMG) que se usan en la mayoría de las prótesis de extremidades son imprecisos, así que Weinberg y su equipo tuvieron que buscar otro método.
«Intentamos mejorar la detección de patrones de EMG para Jason, pero no conseguimos controlar cada dedo por separado», explicó Weinberg. Fue entonces cuando el equipo incorporó un ecógrafo. En colaboración con otros profesores de Georgia Tech —Minoru Shinohara, Chris Fink y Levent Degertekin—, colocaron una sonda de ultrasonido en el brazo protésico que Barnes usa a diario.
Según explicó Georgia Tech, los movimientos musculares que se observan cuando Barnes intenta mover el anular amputado son distintos de los que se producen cuando intenta mover cualquier otro dedo. A partir de esta información, Weinberg y su equipo introdujeron en un algoritmo los movimientos musculares específicos de cada dedo; el algoritmo puede determinar qué dedo quiere mover Barnes. Al combinar las señales de ultrasonido con el aprendizaje automático, es posible detectar los movimientos de cada dedo y también cuánta fuerza quiere aplicar.
Ahora, cinco años después, puede volver a tocar el piano.
«Es alucinante», dijo Barnes. «Este nuevo brazo me permite adoptar cualquier agarre que quiera, al instante, sin cambiar de modo ni pulsar un botón. Nunca pensé que podríamos lograrlo».
Aplicaciones prácticas
De manera sorprendente, Weinberg cree que la tecnología del nuevo brazo de Barnes también puede servir para algo más que la música. Según el profesor, algún día podría ayudar a las personas con tareas «como bañarse, arreglarse y alimentarse». Si ha demostrado tener suficiente destreza para que cada dedo sostenga una melodía en el piano, no hay motivo para que no permita también escribir en un teclado. O usar un teléfono inteligente, jugar videojuegos, entre otras cosas.
El potencial no termina ahí: Weinberg imagina un futuro en el que incluso las personas sin discapacidad puedan controlar a distancia extremidades robóticas moviendo los dedos. Esto empieza a recordar al personaje cíborg Molly Millions de William Gibson«Neuromante».
Sin embargo, ante la preocupación actual por la automatización que desplaza a millones de trabajadores, crear empleos que permitan a las personas seguir «manos a la obra», pero a distancia y fuera de peligro, podría facilitar la transición, aunque sea un poco. También podría dar lugar a una armonía emergente en la que los seres humanos, la inteligencia artificial y la robótica colaboren para mejorar la vida de todos, en vez de que lo artificial sustituya a lo biológico.
Una cosa es segura: la robótica y la IA ampliarán nuestras capacidades de muchas maneras, y estamos a punto de adoptarlas por completo. Como dijo Marc Raibert, director ejecutivo de Boston Dynamics: «Cuando tengamos robots capaces de hacer lo que hacen las personas y los animales, serán increíblemente útiles».
