Crean un tejido que distingue entre distintos tipos de presión. Usado en prótesis, permitiría experimentar sensaciones similares al tacto.
Las prótesis controladas con la mente de quien las usa (bien a través de un ordenador o bien conmicroelectrodos implantados en el cerebro) mejoran, sin duda, la movilidad y la independencia de quienes hasta entonces no podían utilizar funcionalmente sus extremidades.
Coger objetos, poder comer por sí mismos o realizar los quehaceres más cotidianos son algunas de las sencillas pero muy importantes tareas que estas personas pueden volver a hacer gracias a ellas. Pero el reto ahora es conseguir que estas prótesis realmente sientan lo que tocan, y que estas sensaciones sean transmitidas al cerebro. Básicamente, se trata de reestablecer el sentido del tacto allí donde se ha perdido.
Justamente sobre eso han estado investigando más de una década un grupo de bioingenieros de la Universidad de Stanford (California). Durante este tiempo, han trabajado en la creación de un material que imite la habilidad que tiene la piel humana para sentir, cicatrizar, y enviar al cerebro la información sobre el tacto, la temperatura, o el dolor.
De esta forma, han diseñado un prototipo de piel artificial que describen en las páginas de la revista Science y que es capaz de detectar cuánto la están presionando (podría distinguir, por ejemplo, entre un apretón de manos firme y otro más suave) y generar una señal eléctrica que envía al cerebro. Esto es, que imita el proceso que el cerebro siente cuando notamos que rozan nuestra piel.
Para ello han utilizado circuitos de materiales orgánicos flexibles, que permiten que el tejido se doble pero no se rompa, y sensores especializados que convierten la presión que reciben de un objeto estático en un impulso eléctrico cuya frecuencia varía en función de la intensidad del estímulo. Para asegurarse de que este estímulo pueda ser reconocido por una neurona, los investigadores se han servido de una técnica desarrollada previamente conocida como optogenética, que combina la genética y la óptica.
En opinión de José Ignacio Serrano, investigador del grupo de Ingeniería Neural y Cognitiva del Centro de Automática y Robótica (CAR) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el artículo presentado en Science es muy interesante, ya que “uno de los grandes problemas actuales del implante de las neuroprótesis es que las uniones entre los nervios y las conexiones electrónicas acaban degradándose y dejando de funcionar debido a la formación del tejido conectivo entorno a las mismas”. Sin embargo, al usar la optogenética, esta cuestión se soluciona, ya que “se estimula con pulsos de luz sin necesidad de que exista una conexión física que se vea afectada por las condiciones biológicas del medio en el que se encuentre”.
Este sistema de mecanorecepción tiene dos capas: en la primera estaría la parte sensorial, la que nota la presión ejercida; y en la de abajo, el circuito que transporta los impulsos eléctricos y los hace llegar al cerebro.
Alex Chortos, uno de los investigadores que han participado en el desarrollo de este “reemplazamiento electrónico para la piel”, como él prefiere llamarlo, explica a EL MUNDO que lo que hace único a este sensor es que “comunica la información sobre la presión de la misma forma en la que se comunica el cuerpo”, lo que significa que “se podría añadir nuestro sensor a elementos como una prótesis de mano, y que ésta fuera capaz de comunicarse con el cerebro”.
En opinión de Lars Montelius, director general del Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL), la tecnología que presentan sus colegas de Stanford “tiene numerosas ventajas respecto a sus predecesoras”. Para él, este trabajo es “un importante paso adelante” para varias aplicaciones, especialmente para que las prótesis sean capaces de “proporcionar una retroalimentación sensorial a través del sistema nervioso, lo que puede dar lugar a la posibilidad de desarrollar una prótesis totalmente controlada por el individuo a nivel motórico y sensorial”.
Aunque lo conseguido parece prometedor, lo cierto es que por el momento es una prueba de concepto que todavía no se ha probado en personas, únicamente en ratones. No obstante, según apunta Chortos, “puede que no esté demasiado lejos el momento de hacer pruebas preliminares en humanos”. Para ello, apunta el investigador, “necesitamos actualizar varias de nuestras tecnologías para que esta piel pueda ser utilizada en el día a día”.
Además de las humanas, Montelius añade otras posibles futuras aplicaciones para este tejido: “podrían ser importantes en el campo de la robótica y los humanoides, para que éstos pudieran también sentir texturas o temperaturas”, explica. Serrano también ve una importante aplicabilidad en este sentido, porque, apunta, “si se llega a una solución consolidada en este sentido, esto daría lugar al comienzo real de los cyborgs, seres en parte cibernéticos y en parte orgánicos”.