Investigadores de la Universidad de Utah han logrado un avance significativo en el campo de las prótesis de brazos y manos al integrar inteligencia artificial (IA) y sensores ópticos de presión. El objetivo es superar la dificultad de control y la falta de sentido del tacto en los dispositivos actuales, que llevan a casi la mitad de los usuarios a abandonarlos. Mediante redes neuronales entrenadas, la nueva mano biónica simula el tacto fino y permite un control compartido entre el usuario y la IA, facilitando movimientos precisos y naturales para tareas cotidianas. Este desarrollo, que busca mejorar la calidad de vida de personas amputadas, también explora la interacción cerebro-máquina y la plasticidad cerebral, sugiriendo que la mente se adapta a las prótesis de formas únicas, más allá de replicar una mano biológica.
Esa danza casi invisible, esa destreza que damos por sentada desde la cuna, la motricidad fina. Esa capacidad de manipular un lápiz, abrocharse una camisa o simplemente levantar un vaso de agua, es mucho más que una secuencia de movimientos: es la puerta de entrada a la autonomía. Pero para millones, esta obviedad cotidiana se transforma en un muro infranqueable. Hablamos de quienes dependen de una prótesis, incluso de las más sofisticadas, con sus alardes robóticos. La cruda realidad es que, hasta ahora, el control de estos artefactos era una batalla perdida. Sin embargo, un grupo de investigadores de la Universidad de Utah, lejos de resignarse, decidió apelar a la artillería pesada del siglo XXI: la inteligencia artificial (IA) y sus redes neuronales, esos procesos que, en un giro fascinante, imitan el funcionamiento del cerebro humano. Su objetivo, ambicioso pero vital, es dotar a estas manos artificiales de una precisión y sensibilidad hasta ahora impensables.
"Por muy realistas que se vuelvan los brazos biónicos, controlarlos sigue sin ser fácil ni intuitivo. Casi la mitad de todos los usuarios abandonan su prótesis, a menudo por dificultad para controlarlos", sentenció Marshall Trout, investigador del Laboratorio de NeuroRobótica de la Universidad de Utah y coautor de un reciente estudio publicado en Nature Communications. Una declaración que desnuda una verdad incómoda: la tecnología, por sí sola, no alcanza cuando se trata de replicar la sutil complejidad del cuerpo humano.
El quid de la cuestión, la verdadera grieta en este rompecabezas de ingeniería, reside en la ausencia de tacto. Las prótesis comerciales, por muy avanzadas que parezcan, carecen de esa capacidad elemental que nos permite sentir la textura, el peso, la temperatura de un objeto. Un vacío que convierte cada agarre en un acto de fe.
Pero la ciencia no duerme. Y los investigadores de Utah, lejos de quedarse en el diagnóstico, pasaron a la acción. ¿La receta? Sensores ópticos de proximidad y presión, integrados con maestría en una mano biónica de uso comercial. Luego, el as bajo la manga: una red neuronal artificial, entrenada con IA, para aprender las intrincadas coreografías del agarre. El resultado promete una ejecución de movimientos que no solo es más natural, sino que otorga una autonomía significativamente mayor respecto a los dispositivos que hoy conocemos.
De repente, la mano protésica adquiere sensibilidad. Sus puntas de dedos, ahora equipadas con esta tecnología, pueden detectar la presión y la proximidad con una precisión que antes solo era patrimonio de la carne y el hueso. Imaginen la diferencia: de una pinza rudimentaria a una extremidad capaz de distinguir la ligereza de una bola de algodón, de estimar su volumen y su masa. Un salto cualitativo que se siente en cada fibra.
La mente detrás del agarre: la IA en acción
Pero la motricidad fina, la de verdad, no es solo cuestión de sensores. Hay un director de orquesta mucho más complejo: el cerebro, con sus modelos subconscientes que anticipan, que predicen. Esos que nos evitan un tropezón o la caída de un objeto antes de que ocurra. Y aquí es donde la IA, nuevamente, demuestra su valor. Los cerebritos de Utah no se quedaron en la detección; entrenaron un modelo de red neuronal artificial para que los dedos de la prótesis anticipen y se desplacen con la precisión necesaria para un agarre casi instintivo.
Claro que, incluso con estos avances, la mano biónica tenía sus límites. La voluntad humana, caprichosa y compleja, se negaba a ser completamente emulada. Acciones como sostener algo sin llegar a apretarlo, o simplemente frenar un movimiento a mitad de camino, seguían siendo un desafío. ¿La solución? Un giro radical: un control compartido, una especie de sociedad entre el usuario y el agente de inteligencia artificial. Ni el hombre solo, ni la máquina sola. Una alianza.
"No queremos que el usuario luche contra la máquina por el control, sino que esta mejore la precisión del usuario y, al mismo tiempo, facilite las tareas. En esencia, la máquina aumenta el control natural del usuario para que pueda completar tareas sin tener que pensar en ellas", enfatizó Trout, dejando claro que el objetivo no es la suplantación, sino la sinergia.
Jacob A. George, profesor de Ingeniería Eléctrica y Computacional y cerebro detrás de la investigación, no dudó en añadir: "Al sumar inteligencia artificial, pudimos transferir este aspecto de agarre a la prótesis. Este trabajo forma parte de la visión más amplia del Laboratorio de NeuroRobótica de Utah para mejorar la calidad de vida de las personas con amputaciones. El equipo de estudio también está explorando interfaces neuronales implantadas que permiten a las personas controlar prótesis con la mente e incluso obtener una sensación de tacto que regresa de esto". Un horizonte, ciertamente, que bordea la ciencia ficción, donde la mente y la máquina se fusionan para desafiar los límites de lo posible.
Las pruebas, ¿cómo resultaron? Con nueve individuos con extremidades intactas y cuatro participantes amputados, el sistema se enfrentó a un verdadero examen de realidad: desde el delicado manejo de huevos hasta la simple tarea de levantar un papel o beber de una taza. Pequeños gestos que, para quienes viven con una prótesis, pueden ser titánicos.
La mente se adapta: ¿una prótesis es una mano o una herramienta?
Pero no todo es una autopista de logros. Tamar Makin, una eminencia en neurociencia cognitiva de la Universidad de Cambridge, ajena a este desarrollo, nos invita a la reflexión con su propia investigación, publicada en PLOS Biology. Allí, desvela una verdad incuestionable: la interacción entre máquina y cerebro es un universo mucho más complejo de lo que a primera vista podríamos imaginar.
"Las prótesis no se representan [en el cerebro] como manos, pero tampoco como herramientas", afirmó Makin en MIT Technology Review. ¿Una paradoja? Tal vez. Lo que sus escaneos cerebrales revelaron es que la mente, en su asombrosa plasticidad, genera una "firma neural única" al interactuar con estos dispositivos, una adaptación que desafía las categorizaciones simplistas y abre nuevas avenidas de entendimiento.
En esta misma línea de pensamiento, Dani Clode, colega de Makin en el Laboratorio de Plasticidad de Cambridge, llevó la idea un paso más allá. En lugar de obsesionarse con la réplica exacta del cuerpo, Clode explora diseños que aprovechan esa plasticidad cerebral para ir más allá de lo biológico. Prótesis con sistemas motores y sensores de presión, sí, pero con innovaciones audaces. ¿Un ejemplo? Un pulgar auxiliar extra. Porque a veces, para mejorar, no hay que imitar, sino reinventar. Y en esa reinvención, el futuro de la biónica quizás encuentre su verdadera mano.
