¿Te has fijado en lo que distingue a esa mano de las que ve habitualmente? Cuente el número de dedos…

La mano tiene un “sexto dedo artificial” robótico que hemos desarrollado con nuestro colaborador, el profesor Yoichi Miyawaki, de la Universidad de Electrocomunicaciones de Tokio (Japón).Los usuarios pueden controlar este sexto dedo independientemente del resto de su mano. De hecho, podemos aislar, con un algoritmo, la parte de la actividad muscular del antebrazo que no contribuye a los movimientos habituales de nuestros dedos, y utilizar esta señal para controlar el dedo robótico.

También está equipado con un sensor háptico: detecta cómo se sentiría un dedo y calcula una retroalimentación háptica, es decir, ligeras deformaciones que se aplican a la palma de la mano y generan sensaciones táctiles.

Una de sus principales ventajas es que el usuario puede manipular este dedo extra con un mínimo de aprendizaje: basta con menos de una hora para muchas personas. ¡Muy práctico para tocar el piano!

Gracias a este sexto dedo podemos estudiar cómo reacciona nuestro cuerpo ante nuevos miembros, algo que también ocurre cuando nos colocan una prótesis, por ejemplo.

Cuando la representación del cuerpo cambia

Partiendo de que los cambios en la percepción del cuerpo de los usuarios se producen muy rápidamente, nuestro trabajo se ha centrado en entender cómo el cerebro del usuario integra el sexto dedo.

En los primeros experimentos de comportamiento, pedimos a los usuarios que tocaran una línea de meta con su propio dedo meñique (sin ver sus dedos). Esta experiencia demostró que los usuarios no perciben con claridad la ubicación de su propio dedo meñique en el espacio.

Actualmente continuamos estos estudios para observar directamente, mediante imágenes por resonancia magnética funcional, posibles cambios en la actividad cerebral de los usuarios relacionados con la representación de su sexto dedo robótico. Por ejemplo, se puede observar qué zonas del cerebro se activan cuando el usuario mueve el dedo.

En neurociencia, hablamos de “personificación” de un miembro para referirnos a la capacidad del cerebro humano para “aceptar” el miembro extraño y creer que forma parte de su cuerpo.

Otro ejemplo llamativo es la “ilusión de la mano de goma”, en la que un usuario teme que le golpeen la mano mientras su brazo “real” está en otra parte.

El cerebro humano puede integrar miembros extraños

Este y otros estudios científicos realizados en las últimas décadas, incluido el nuestro, han demostrado que en realidad es bastante fácil engañar a nuestro organismo para que crea que otros miembros artificiales forman parte de él. El cerebro humano es muy adaptable y flexible en lo que define y acepta como nuestro cuerpo.

Esta flexibilidad resulta útil porque el cuerpo humano cambia a medida que crecemos y envejecemos. Además, nos ayuda a adaptarnos a cambios físicos como consecuencia de accidentes o parálisis.

Por otro lado, esta noción de “encarnación” nos permite aceptar prótesis para sustituir o complementar funciones perdidas.

¿Hay límites a la aceptación de un nuevo miembro?

Con nuestros estudios sobre miembros supernumerarios como el sexto dedo nos preguntamos por los límites de esta aceptación. ¿Es posible añadir nuevos miembros a nuestro cuerpo? ¿Podemos sentir esos miembros adicionales como parte de él?

Varios estudios anteriores han intentado responder a esta cuestión añadiendo miembros artificiales como dedos robóticos, brazos y una cola virtual a seres humanos.

Sin embargo, todos estos intentos se han basado en la “sustitución de extremidades”. En ellos, la extremidad añadida se acciona mediante los movimientos de una extremidad existente y cualquier respuesta háptica de la extremidad añadida se traslada a la existente.

Lo innovador de nuestro estudio es que estamos investigando si nuestro cerebro puede aceptar un miembro extra realmente independiente, capaz de moverse desvinculado del resto, y del que podamos obtener retroalimentación háptica, independiente de cualquier otro miembro. Y parece ser que sí.

Desde un punto de vista práctico, los resultados, según los cuales nuestro cerebro puede aceptar extremidades adicionales como un sexto dedo, son alentadores para el futuro desarrollo de extremidades artificiales portátiles.