Sarah de Lagarde, de 44 años, se ha convertido en una de las primeras personas del mundo en recibir un brazo biónico asistido por inteligencia artificial.
En septiembre de 2022, Sarah resbaló en un andén del metro de Londres empapado por la lluvia y cayó bajo un tren en marcha. A pesar de la intervención médica, no pudo salvar ni el brazo ni la pierna.
Un brazo biónico con inteligencia artificial diseñado por una empresa británica Covvi le ha otorgado una amplitud de movimiento casi natural en el brazo, que con el tiempo se extenderá a los dedos.
Se describe a sí misma como "80% humana y 20% robot" y se une a un puñado de personas en todo el mundo que han recuperado cierto nivel de movimiento natural en sus miembros lesionados gracias a prótesis avanzadas.
El Servicio Nacional de Salud (SNS) proporcionó a Lagarde una prótesis de pierna, pero un brazo no era fácil de conseguir. Buscó opciones privadas, pero los costes se dispararon por encima de las 300.000 libras.
De Lagarde inició una campaña de recaudación de fondos, y la respuesta fue abrumadora. Pensaba que recaudaríamos 10.000 libras, pero el dinero empezó a llegar a raudales", afirma, y al final consiguió el dinero suficiente para ponerse en contacto con Covvi, una empresa de prótesis líder en el sector y especializada en extremidades superiores.
¿Cómo funciona?
Cuando alguien pierde un miembro, quedan terminaciones nerviosas sanas en el muñón lesionado.
Estas terminaciones nerviosas generan señales mioeléctricas en los músculos, que pueden ser captadas por electrodos y convertidas en señales eléctricas artificiales que pasan a los motores del miembro artificial.
Entre medias, el procesamiento algorítmico traduce las señales mioeléctricas en acciones físicas. Cuando Lagarde piensa en realizar un movimiento concreto, el software de inteligencia artificial integrado en la prótesis detecta los movimientos musculares de su codo y los convierte en acciones.
A su vez, el brazo y la mano biónicos pueden realizar el movimiento que ella desee y, con el tiempo, el sistema de IA perfecciona los movimientos para mejorar la precisión.
"La IA tiene dos caras. Una es potencialmente bastante aterradora, pero por otra parte, perdón por el juego de palabras, puede devolverme una parte de mi vida", afirmó, un punto pertinente en medio de los debates sobre los riesgos perjudiciales de la IA para la humanidad.
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La IA está impulsando la próxima generación de prótesis avanzadas e interfaces cerebro-máquina, incluido un dispositivo que permite a un paralítico volver a mover las piernas.
Gert-Jan Oskam se rompió el cuello en 2011 y sufrió parálisis completa en la parte inferior del cuerpo. Un dispositivo de inteligencia artificial conectado a su cerebro transmite señales eléctricas a través de la parte lesionada de su columna vertebral para estimular los músculos de las piernas.
Otro experimento reciente consistía en combinar implantes cerebrales con aprendizaje automático para volver a conectar partes dañadas del cerebro y la médula espinal y permitir a un hombre paralítico recuperar parte del movimiento y la sensibilidad de sus extremidades.
En el caso de Lagarde, el manejo del brazo biónico será cada vez más natural con la práctica y responderá a pequeñas sacudidas musculares detectadas por sensores que le permitirán sostener un huevo o recoger una moneda.
Antes de que le colocaran el dispositivo, Sarah se sometió a un riguroso entrenamiento para afinar y optimizar la funcionalidad de su nueva extremidad, incluido el aprendizaje de la flexión del brazo y la rotación de la muñeca.
¿Cómo facilita la IA las extremidades artificiales biónicas?
Las prótesis motorizadas avanzadas que responden a la actividad eléctrica del miembro lesionado tienen más de una década de antigüedad, pero el aprendizaje automático (AM) ha acelerado enormemente su rendimiento.
Así es como funciona:
- Detección de movimientos musculares: La prótesis está equipada con electrodos que captan señales eléctricas débiles procedentes de los movimientos musculares del miembro lesionado cuando el usuario piensa en realizar una acción. Estas señales musculares detectadas y amplificadas se transmiten a un miniordenador integrado en la prótesis.
- Interpretación de señales: Un miniordenador montado en la extremidad o el cuerpo ejecuta un algoritmo de aprendizaje automático para interpretar las señales recibidas, descodificando la acción prevista por el usuario a partir de estos impulsos eléctricos. Las técnicas de ML pueden reconocer y clasificar con precisión los patrones de las señales eléctricas con el suficiente detalle para permitir movimientos avanzados.
- Ejecución de la acción: Las señales interpretadas se transforman en órdenes que controlan los motores de la prótesis y hacen que la mano y el brazo realicen la acción deseada. Puede ir desde levantar un objeto hasta girar la muñeca o abrir la mano.
- Optimización continua: El software de IA aprende a anticipar los movimientos más habituales del usuario, haciendo que el proceso sea más eficiente y fluido con el tiempo.
Con el tiempo, las prótesis permitirán sentir, además de facilitar acciones complejas como agarrar y manipular objetos pequeños.
La IA se ha convertido en parte integrante del proceso de tender puentes entre la tecnología y el sistema nervioso, lo que abre un mundo de oportunidades para la rehabilitación médica.
Con el tiempo, es probable que los sistemas tecnológicos y biológicos lleguen a ser casi totalmente homogéneos, comunicándose de forma natural.
