El uso robótico de ‘Tercer Pulgar’ puede alterar la representación cerebral de la mano

El diseñador Dani Clode con su dispositivo ‘Third Thumb’. Crédito: Dani Clode

El uso de un ‘Tercer Pulgar’ robótico puede afectar la forma en que la mano está representada en el cerebro, encuentra un nuevo estudio dirigido por investigadores de UCL.

El equipo entrenó a las personas para usar un pulgar extra robótico y descubrió que podían llevar a cabo tareas dextrosas de manera efectiva, como la construcción de una torre de bloques, con una mano (ahora con dos pulgares). Los investigadores informan en la revista Science Robotics que los participantes entrenados para usar el pulgar también sentían cada vez más que era una parte de su cuerpo.

El diseñador Dani Clode comenzó a desarrollar el dispositivo, llamado El Tercer Pulgar, como parte de un proyecto de posgrado galardonado en el Royal College of Art, buscando replantear la forma en que vemos prótesis, desde la sustitución de una función perdida, hasta una extensión del cuerpo humano. Más tarde fue invitada a unirse al equipo de neurocientíficos del profesor Tamar Makin en UCL que estaban investigando cómo el cerebro puede adaptarse al aumento corporal.

El profesor Makin (Instituto ucl de neurociencia cognitiva), autor principal del estudio, dijo: «El aumento corporal es un campo en crecimiento destinado a extender nuestras habilidades físicas,sin embargo, carecemos de una comprensión clara de cómo nuestros cerebros pueden adaptarse a él. Al estudiar a las personas que usaban el tercer pulgar inteligentemente diseñado por Dani, buscamos responder preguntas clave sobre si el cerebro humano puede soportar una parte extra del cuerpo y cómo la tecnología podría afectar nuestro cerebro».

El Tercer Pulgar está impreso en 3D, por lo que es fácil de personalizar, y se usa en el lado de la mano frente al pulgar real del usuario, cerca del dedo pequeño (meñique). El usuario lo controla con sensores de presión conectados a sus pies, en la parte inferior de los dedos de los pies grandes. Conectados de forma inalámbrica al pulgar, ambos sensores de dedo del pie controlan diferentes movimientos del Pulgar respondiendo inmediatamente a los cambios sutiles de presión del usuario.

Para el estudio, 20 participantes fueron entrenados para usar el Pulgar durante cinco días, durante los cuales también se les animó a llevar el Pulgar a casa cada día después del entrenamiento para usarlo en escenarios de la vida diaria, un total de dos a seis horas de tiempo de desgaste por día. Esos participantes fueron comparados con un grupo adicional de 10 participantes de control que llevaban una versión estática del Pulgar mientras completaban el mismo entrenamiento.

Durante las sesiones diarias en el laboratorio, los participantes fueron entrenados para usar el Pulgar centrándose en tareas que ayudaron a aumentar la cooperación entre su mano y el Pulgar, como recoger múltiples bolas o copas de vino con una mano. Aprendieron los conceptos básicos del uso del pulgar muy rápidamente, mientras que el entrenamiento les permitió mejorar con éxito su control motor, destreza y coordinación mano-pulgar. Los participantes incluso pudieron usar el Pulgar cuando se distrajeron (construyendo una torre de bloques de madera mientras hacían un problema matemático) o mientras tenían los ojos vendados.

El video de la tarea de entrenamiento del estudio que implicó el uso del Tercer Pulgar ayuda a eliminar un mármol de las tazas con una mano. Crédito: Dani Clode Design y The Plasticity Lab, UCL

El diseñador Dani Clode (Instituto de Neurociencia Cognitiva de ucl y Dani Clode Design), que formó parte del equipo de investigación principal, dijo: «Nuestro estudio muestra que las personas pueden aprender rápidamente a controlar un dispositivo de aumento y usarlo para su beneficio, sin pensar demasiado. Vimos que mientras usaban el Tercer Pulgar, las personas cambiaron sus movimientos naturales de la mano, y también informaron que el pulgar robótico se sentía como parte de su propio cuerpo».

La primera autora del estudio, Paulina Kieliba (Instituto de Neurociencia Cognitiva de ucl) dijo: «El aumento corporal podría algún día ser valioso para la sociedad de muchas maneras, como permitir que un cirujano se las arreglara sin un asistente, o un trabajador de fábrica para trabajar de manera más eficiente. Esta línea de trabajo podría revolucionar el concepto de prótesis, y podría ayudar a alguien que permanente o temporalmente sólo puede usar una mano, a hacer todo con esa mano. Pero para llegar allí, tenemos que seguir investigando las preguntas complicadas e interdisciplinarias de cómo estos dispositivos interactúan con nuestros cerebros».

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jugarVídeo de la tarea de entrenamiento del estudio que implicó el uso del Tercer Pulgar para ayudar a eliminar un mármol de las tazas con una mano. Crédito: Dani Clode Design y The Plasticity Lab, UCL

Antes y después del entrenamiento, los investigadores escanearon los cerebros de los participantes usando fMRI, mientras los participantes movían los dedos individualmente (no llevaban el pulgar mientras estaban en el escáner). Los investigadores encontraron cambios sutiles pero significativos en la forma en que la mano que había sido aumentada con el Tercer Pulgar (pero no la otra mano) estaba representada en la corteza sensorimotora del cerebro. En nuestro cerebro, cada dedo está representado claramente de los demás; entre los participantes del estudio, el patrón de actividad cerebral correspondiente a cada dedo individual se volvió más similar (menos distinto).

http://www.periodicoelnuevomundo.com/2021/05/el-uso-robotico-de-tercer-pulgar-puede.html

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