Piel eléctrica ayudó a sentir el dolor en la prótesis

Los nociceptores (receptores del dolor) son terminaciones nerviosas libres que se encuentran principalmente en la capa externa de la piel. Cuando son estimulados (los nociceptores responden a estímulos mecánicos, químicos y térmicos), envían una señal primero a la médula espinal y, a través de ella, al cerebro, a través de tres tipos de fibras nerviosas: Aβ-, Aδ- y C-fibras. Las fibras Aδ son responsables de la percepción del dolor «rápido», lo que permite que el cuerpo se deshaga de él lo antes posible: por ejemplo, retire la mano de una estufa caliente. Los mecanorreceptores de tales fibras envían una señal eléctrica al cerebro en respuesta a la estimulación táctil mecánica; la fuerza de tal señal puede ser diferente: los mecanorreceptores, por lo tanto, ayudan a distinguir la estimulación mecánica dolorosa (pinchazo con una aguja) de la indolora (pinchazo con la punta de un bolígrafo).

Al crear prótesis sensibles, los ingenieros intentan ante todo recrear el sentido del tacto, logrando resultados bastante impresionantes. Con menos frecuencia, los investigadores estudian cómo recrear la sensación de dolor en la prótesis. Sin embargo, aunque esta no es la sensación más deseable, recrearla es muy importante: sentir la diferencia entre un estímulo doloroso y no doloroso puede proteger el diseño de la prótesis de daños.

La prótesis nociceptora artificial fue desarrollada por un equipo de ingenieros dirigido por Luke Osborn de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Un hombre de 29 años con ambos brazos amputados les ayudó a crear la prótesis: mediante electromioestimulación cutánea de los nervios periféricos (cubital y mediano) en la parte restante del miembro, los investigadores marcaron (según el propio participante) diferentes partes de su brazo fantasma. El hombre describió todas las sensaciones como hormigueo en los lugares donde alguna vez estuvieron sus dedos. La sensación de hormigueo dependía de la duración y frecuencia del pulso: la más dolorosa era la estimulación con una frecuencia de 10 a 20 hercios. La actividad de la corteza somatosensorial del cerebro (extremidad estimulada contralateralmente) se registró mediante un electroencefalograma, que confirmó la estimulación exitosa de los nervios.

Cabe señalar que, hasta ahora, esa piel solo responde a un tipo de estímulo de dolor, uno mecánico externo, y aún no es capaz de reconocer el dolor de los estímulos térmicos o químicos. Sin embargo, hace algunos años, los científicos lograron crear un sistema bastante primitivo de estimulación nociceptora con temperatura en una mano protésica: en ella, cuando se expone a una temperatura demasiado alta, la mano notifica al dueño del dolor con la ayuda de una descarga eléctrica.

Anteriormente, el inventor italiano Federico Ciccarese creó un brazo biónico doble.