CYBATHLON
El CYBATHLON 2020, donde las personas con discapacidad completan tareas cotidianas, antes imposibles, mediante tecnologías de vanguardia, es mucho más que una competición internacional. Los organizadores de ETH Zurich (el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich) lo concibieron como una plataforma para el desarrollo de tecnologías de asistencia que facilitan una vida más plena para las personas con discapacidades.
El evento de este año tuvo lugar a mediados de noviembre y Kaspersky estuvo presente como socio del equipo ruso.
¿Qué es el CYBATHLON?
El CYBATHLON incluye carreras en seis disciplinas: Prótesis de brazo motorizado (ARM), Prótesis de pierna motorizada (LEG), Exoesqueleto motorizado (EXO), Silla de ruedas eléctrica (WHL), Bicicleta de estimulación eléctrica funcional (FES) e Interfaz cerebro-computadora (BCI).
Los participantes no solo compiten por el oro, sino que también demuestran las capacidades de los últimos dispositivos de asistencia. Por ejemplo, utilizando una prótesis de brazo de última generación, los usuarios pudieron ajustar bombillas o sentir lo que había dentro de una caja y, con la última tecnología de sillas de ruedas, pudieron subir escaleras. Además, el evento motiva a los desarrolladores a mejorar sus productos, porque, además de una competición para los atletas, también es un escaparate para los equipos desarrolladores de estas tecnologías.
En este artículo, hablaremos sobre estas tecnologías: su pasado, presente y futuro.
De una pierna de bronce a una ciberextremidad con una neurointerfaz
El uso de las prótesis se remonta a mucho tiempo atrás. La primera referencia conocida a un miembro artificial se encuentra en el Rigveda, una antigua colección india de himnos en sánscrito que se remonta al segundo milenio a. C., en la que los dioses le conceden al legendario guerrero Vishpala una pierna de hierro después de perderla en batalla. Las prótesis arqueológicas se remontan a esa época: por ejemplo, un dedo del pie de madera de aproximadamente 3,000 años de antigüedad encontrado en Egipto y una pierna de bronce de unos 2,300 años en la ciudad italiana de Capua.
Siguiendo sus orígenes antiguos, las extremidades artificiales permanecieron prácticamente sin cambios durante milenios. Luego, en el siglo XVI, los científicos crearon la primera prótesis mecánica, con articulaciones que los usuarios podían controlar usando otra extremidad o contrayendo los músculos cercanos.
Tras la Segunda Guerra Mundial surgió la aparición de otro tipo de prótesis: las bioeléctricas (también llamadas mioeléctricas o biónicas). Las prótesis bioeléctricas convierten la actividad muscular del muñón en señales eléctricas, que a su vez hacen que el dispositivo se mueva.
Ahora, en el siglo XXI, los científicos están a punto de dar el siguiente gran paso, el desarrollo de prótesis neurobiónicas que permiten a los usuarios no solo realizar ciertos movimientos, sino también reconocer objetos por el tacto. Esta tecnología aún es joven y tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda recrear completamente el sentido del tacto, pero va camino al éxito.
Las prótesis de hoy
Las nuevas tecnologías no reemplazan a las existentes, sino que las complementan. Ya se utilizan diversos dispositivos protésicos, incluidos algunos que existen con fines puramente estéticos. Cada tipo tiene su propio campo de aplicación.
Las prótesis mecánicas son más baratas, fáciles de dominar y duraderas que las biónicas. Por ejemplo, son más adecuadas para el levantamiento de pesas y actividades acuáticas, y cuando no hay suministro de energía. Por su parte, las prótesis biónicas y neurobiónicas son más cómodas de usar y brindan un rango de movimiento más amplio (por ejemplo, las ciberpiernas ayudan a los usuarios a mantener el equilibrio, subir y bajar escaleras, caminar hacia atrás e incluso correr).
Especialización en prótesis
También existen ahora prótesis altamente especializadas, para su uso en determinadas condiciones o para un trabajo específico. Por ejemplo, ahora puedes encontrar en el mercado miembros artificiales para actividades acuáticas, baloncesto, trote y otros deportes.
La disponibilidad de la impresión 3D también ha contribuido al desarrollo de los miembros artificiales, haciéndolos más baratos y personalizables que nunca. En algunos casos, las personas pueden descargar un modelo online y adaptarlo a sus necesidades antes de imprimirlo.
Dispositivos protésicos
Otra tendencia moderna combina miembros cibernéticos con tecnologías digitales. Por ejemplo, el fabricante ruso Motorica incorporó un Galaxy Watch en un brazo protésico este año. Con él, el usuario puede monitorizar su actividad y controlar la configuración del brazo, por ejemplo, el nivel de agarre de la mano o el dedo.
Sillas de ruedas todoterreno
Las sillas de ruedas llevan ayudando a las personas durante más de un milenio y las primeras menciones se remontan al siglo VI d. C. Hasta mediados del siglo XVII, eran literalmente sillas sobre ruedas, que necesitaban un sirviente o asistente para maniobrar.
La primera silla de ruedas manual apareció en 1655 y el primer modelo plegable se desarrolló en Estados Unidos a principios del siglo XX.
En nuestra época, además de las tradicionales, también están las sillas de ruedas con motores eléctricos, otras que suben y bajan escaleras e incluso interfaces neuronales para personas que tampoco pueden mover los brazos.
Electroestimulación y exoesqueletos
Los científicos también están desarrollando dispositivos que permiten a personas paralizadas ponerse de pie. (Por cierto, ¡los antiguos egipcios ya practicaban la electroestimulación como herramienta terapéutica! Por aquel entonces, aprovechaban la energía de los rayos eléctricos. Más tarde, se reemplazaron a las criaturas marinas generadoras de electricidad por dispositivos electroestimulantes). En la carrera de bicicletas de la estimulación eléctrica funcional antes mencionada, las corrientes aplicadas a los competidores conseguían que sus músculos se contrajeran para provocar un movimiento de pedaleo.
El primer prototipo de otra tecnología de rehabilitación, el exoesqueleto, apareció en 1890. Aún requería ciertos esfuerzos por parte del usuario, pero el traje conseguía que caminar, correr y saltar fuera mucho más fácil con la ayuda de gas comprimido. En 1917, se patentó un exoesqueleto de vapor y comenzamos a ver modelos eléctricos, neumáticos e hidráulicos en la segunda mitad del siglo XX.
Los exoesqueletos modernos pesan menos que sus predecesores, son mucho más fáciles de usar y ofrecen un mayor margen para restaurar el movimiento independiente. Unos pueden conectarse a la nube para almacenar y procesar datos sobre tratamientos de rehabilitación y otros de última generación pueden manipularse por impulsos cerebrales.
Interfaces neuronales
La tecnología futurista que hay detrás de los dispositivos controlados por el pensamiento se llama interfaz cerebro-computadora (BCI por sus siglas en inglés). Estos sistemas aparecieron por primera vez en la década de los 70 y ahora están sufriendo grandes avances.
Los sensores BCI se pueden implantar directamente en la corteza cerebral, colocarse dentro del cráneo o adherirse externamente. El primer método proporciona inicialmente la mejor calidad de señal, pero puede disminuir si el cuerpo rechaza el implante. Hoy en día, las BCI más comunes no son invasivas y no requieren cirugía.
La electroencefalografía es la tecnología más común para leer la actividad cerebral. Sin embargo, también existen otros métodos para “leer la mente”. Por ejemplo, en la década de los 80, los investigadores experimentaron con el uso de los movimientos oculares para controlar un robot. Luego, en el 2016, los científicos dieron a conocer una BCI capaz de leer el tamaño de la pupila.
El ámbito de aplicación de las interfaces neuronales es bastante amplio. En el umbral de las BCI, por ejemplo, los científicos utilizaron implantes cerebrales para tratar la pérdida de visión adquirida. Y, como mencionamos anteriormente, algunas sillas de ruedas y exoesqueletos más nuevos usan controles de interfaz neuronal. En cuanto a los competidores de CYBATHLON 2020, participaron en la carrera Brain-Computer Interface, una especie de juego de computadora en el que el poder del pensamiento mueve a los avatares del juego.
En el horizonte
Hoy en día, las tecnologías de asistencia están avanzando a pasos agigantados. No podemos ni imaginar los milagros que nos esperan. Pero los que están a la vanguardia sí se hacen una idea.
Por ejemplo, los empleados de Neurobotics, especialista en interfaces neuronales, señalan que los desarrollos actuales apuntan principalmente a ayudar a las personas con discapacidades a administrar las tareas diarias a través de sillas de ruedas controladas por BCI y hogares inteligentes.
Sin embargo, la tecnología tiene un largo camino por recorrer antes de que sea comercialmente viable. Como admite Neurobotics, la “lectura de la mente” es aún mucho menos precisa que recibir información de los comandos del teclado, el ratón o un joystick. La compañía sugiere que hasta dentro de 100 o 200 años el público no podrá utilizar la BCI como un reemplazo efectivo de las interfaces más conocidas.
Como era de esperar, Elon Musk, que está trabajando en su propio proyecto de implantes BCI llamado Neuralink, prevé un tiempo de comercialización más corto. Dicho esto, no está claro cuándo sucederá o si el dispositivo será un éxito; la implantación es un paso importante y no todos están dispuestos a darlo.
Pero Musk no es el único visionario. Para más predicciones de ciencia ficción, consulta nuestro proyecto Earth 2050, que permite a los usuarios compartir sus ideas, desde órganos sensoriales fundamentalmente nuevos hasta un “taller de reparación” donde poder renovarse por completo.
Por un futuro mejor
Sea lo que sea lo que nos depare el futuro, es importante recordar que todos estamos siendo partícipes, aquí y ahora. Por lo tanto, en Kaspersky apoyamos completamente a los desarrolladores de tecnologías de asistencia y otras empresas que tienen como objetivo hacer de este mundo un lugar mejor. Y ellos, como los organizadores de CYBATHLON, están tratando de construir un futuro mejor para todos.
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