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La primera victoria del Mundial: hacer andar a un parapléjico con este exoesqueleto

Brasil inaugurará el Mundial de fútbol el jueves con una persona parapléjica que caminará y chutará el balón gracias a un exoesqueleto controlado con la mente

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Miguel Nicolelis y Lula da Silva Ampliar

Miguel Nicolelis, a la izquierda, muestra el exoesqueleto al expresidente brasileño Lula da Silva / instituto Lula

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Si todo sale bien, este jueves se inaugurará el mundial de fútbol con una demostración única: una persona parapléjica se levantará de su silla de ruedas, caminará unos 25 metros y chutará el balón desde el centro del campo. Lo hará con la ayuda de un nuevo exoesqueleto controlado por el cerebro que un equipo de más de 100 científicos ha terminado a marchas forzadas para poder mostrarlo al mundo en la inauguración del campeonato. La cita será en el estadio Arena Corinthians de São Paulo, minutos antes de las cinco de la tarde hora local (las 22:00 en la España peninsular). Los 70.000 asistentes y decenas de millones de personas más podrán ver la que probablemente sea la inauguración de un Mundial de fútbol con más ciencia de toda la historia.

El proyecto, conocido como Walk Again Project (andar de nuevo), ha sido recientemente adoptado por Brasil como una de sus mayores apuestas científicas de los últimos años. Su máximo responsable es el neurocientífico brasileño Miguel Nicolelis, que sin embargo trabaja desde hace años en la Universidad Duke (EEUU). El Gobierno de Brasil quería decirle al mundo de que su país no es sólo fútbol y samba y, en enero de 2013, eligió financiar el proyecto de Nicolelis para hacerlo.

El exoesqueleto emula el sistema nervioso humano. Para usarlo hay que enfundarse un aparato de unos 70 kilos de peso y casi 1,80 metros de alto que conecta el cerebro con los engranajes que sirven de piernas y pies. Cuando el voluntario piensa en levantarse, el ordenador que lleva incorporado identifica la señal emitida por su cerebro y pone en marcha el robot. Mientras camina, otros sensores bajo los pies sienten el suelo y envían señales vibratorias a los brazos. La idea es que, a fuerza de usar este sistema, el voluntario acaba identificando esa vibración con la sensación de pisar el suelo. “Es como si adquirieses un cuerpo nuevo, como si estuvieses aprendiendo a andar otra vez, literalmente”, ha explicado Nicolelis en la web oficial del Gobierno de Brasil para el Mundial.

Monos que manejan robots

Los elegidos para usarlo han sido ocho voluntarios y voluntarias de entre 20 y 40 años con lesiones medulares totales. Por ahora todos han aprendido a caminar con el exoesqueleto usando solo su pensamiento en el laboratorio de São Paulo donde llevan unos dos meses entrenándose, según ha informado el propio Nicolelis en la página de Facebook. El  robot tiene sus propios sistemas para ayudar a mantener el equilibrio y varios airbags por seguridad. El jueves, uno de los voluntarios dará el puntapié inicial. Aún se ignora la identidad del elegido.

“Es como si adquirieses un cuerpo nuevo, como si estuvieses aprendiendo a andar otra vez, literalmente”

El objetivo es mostrar al mundo que la robótica y los llamados interfaces cerebro-máquina han avanzado de forma espectacular en los últimos años. Nicolelis es un experto en el tema y autor de experimentos que hubieran parecido ciencia-ficción hace pocos años. En 2003, logró que un mono manejase un brazo robótico con su cerebro. En 2008, consiguió con implantes cerebrales que otro primate en EEUU moviera un robot humanoide instalado en Japón, simplemente transmitiendo en tiempo real las señales que salían de las neuronas. Ahora llega el momento de probar parte de estos avances en humanos, en el ensordecedor barullo de un estadio y con medio mundo mirando.

El exoesqueleto de Nicolelis se llama Brasil Santos Dumont, en homenaje al pionero de la ingeniería y la aviación brasileña. Los detalles sobre su funcionamiento, componentes y nivel de control en tiempo real son un misterio. Sí se sabe que Nicolelis ha tenido que abandonar su idea original de usar implantes cerebrales, que requieren cirugía, en parte por las prisas de tenerlo todo listo para la inauguración. En su lugar usará una especie de casco con electrodos que lee el electroencefalograma (EEG) del voluntario. Este es un sistema válido para leer la actividad cerebral, aunque mucho más tosco que los implantes. Las ondas captadas corresponden a miles o incluso millones de neuronas, en lugar de unas cuantas, lo que hace que las órdenes posibles sean muy básicas: andar, detenerse, chutar. Fuera de eso será la máquina y no el cerebro el que actúe, según los expertos consultados.

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Aspecto que tendría una persona dentro del exoesqueleto. / MInistério do Esporte

“La única novedad es lo que supone de comunicación de masas con un impacto esperado enorme”, opina José Luis Pons, jefe del Grupo de Bioingeniería del CSIC y creador de robots y neuroprótesis. “Exoesqueletos como los que se demostrarán ya existen en la actualidad” resalta. El año pasado, Marius Ciustea, un joven de 19 años que quedó parapléjico tras un accidente de esquí, logró levantarse y caminar de nuevo gracias a Mindwalker, un exoesqueleto con EEG desarrollado por varios países europeos.

Tal vez por eso el proyecto está rodeado de secretismo y ha seguido el proceso contrario al que suelen seguir los científicos. En general se publica un estudio con todos los datos del aparato y sus pruebas en humanos para que otros equipos puedan juzgarlo, reproducir sus tecnologías y comprobar que funcionan. Pero los responsables de Walk Again han dicho que primero harán la demostración en el estadio Corinthians y después publicarán los estudios científicos “en unos meses”. Por eso es importante lo que podamos ver el jueves. Por ahora, en los vídeos que se han hecho públicos suele haber dos personas que siguen al voluntario. Habrá que estar atentos a los detalles para saber hasta qué punto el voluntario controla el robot y no al revés. “Si el usuario está, por ejemplo, pendiente de su entorno, mirando alrededor, saludando, es seguro que el robot se está moviendo con movimientos preprogramados, la alternativa no es viable con el actual desarrollo de interfaces EEG”, opina Pons.

El año pasado un joven de 19 años que quedó parapléjico logró levantarse y caminar gracias a un exoesqueleto con EEG

“Está bien que la gente se entere de lo que se está haciendo, porque se están consiguiendo cosas que hubieran parecido un milagro hace unos años”, explica Eduardo Fernández, jefe del grupo de Neuroingeniería Biomédica de la Universidad Miguel Hernández de Elche. Pero este experto que ya aplica en pacientes sus propios robots para rehabilitación cerebral advierte de que “es importante no crear falsas expectativas”. “Aún no estamos en el punto de que este tipo de tecnología pueda ayudar a los pacientes, no es un dispositivo clínico, sino solo investigación”, recuerda.

El proyecto ha levantado algunas ampollas en Brasil. En primer lugar hay recelos de que, una vez pasada la euforia del mundial, el proyecto se marche de vuelta a EEUU. También se ha resaltado el supuesto agravio comparativo que puede suponer para otros grupos de investigación. El Walk Again ha recibido 33 millones de reales del Gobierno (unos 10 millones de euros) para apoyar el desarrollo del proyecto con los voluntarios en un laboratorio de São Paulo. La financiación es hasta 10 veces mayor de lo que reciben otros centros de investigación públicos del país, según han criticado medios nacionales. Y todo esto en el contexto de las fuertes protestas callejeras por la desigualdad que aún se vive en la nación carioca en vísperas del mundial.

Nicolelis prefiere ver la cara positiva del evento. En contraste con los últimos campeonatos, inaugurados por modelos como Claudia Schiffer o bandas de moda como los Black Eyed Peas, la ciencia puede convertirse en la protagonista absoluta de la inauguración. “Lo creamos o no en Brasil la gente está hablando de neurociencia cuando hablan del mundial”, dijo en una conferencia celebrada en febrero de 2013 en Chicago. “Ese ya es un logro suficiente, que haya chavales que se pongan a hablar de ciencia en vez de fútbol”.

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COMENTARIOS

  • Alberto Moll

    Mi más sincera felicitación a todos los científicos que han conseguido este gran progreso, y a los que seguirán perfeccionando y “afinando” este tipo de adelantos para recuperar a gente que tanto lo necesita.