En el transcurso de varios meses, cada fascículo crecería en el músculo, reabasteciéndolo con señales nerviosas. Al colocar un electrodo en el pequeño haz de músculos y nervios, los científicos pudieron registrar en tiempo real qué señales nerviosas provenían de cada fascículo. “Entonces, en lugar de tratar de registrar pequeñas señales nerviosas, puedes registrar estas señales musculares enormemente amplificadas”, dice Cederna. “Ese pequeño trozo de músculo actúa como un bioamplificador, y ahora puedes escuchar lo que dice un nervio”.
El grupo de Ortiz-Catalan aprendió esta técnica de Cederna y decidió ampliarla. Además de utilizar injertos musculares de otras partes del cuerpo (en su caso, la pierna), decidieron redirigir algunos de los fascículos nerviosos disecados a los músculos existentes en el brazo. Esta técnica de transferir nervios a los músculos existentes, conocida como «reinervación muscular dirigida», se había utilizado antes para ayudar con el control protésico. La combinación de ambas estrategias, dice Ortiz-Catalan, les dio «lo mejor de ambos mundos»: más señales nerviosas eléctricas que podrían traducirse en diferentes movimientos.
Para enviar toda esta información nerviosa a una prótesis real, Ortiz-Catalan y el equipo conectaron los electrodos implantados a un implante de titanio perforado en el húmero del paciente en la parte superior del brazo. El implante facilitó la comunicación bidireccional entre los electrodos del cuerpo y la prótesis externa. Esto no fue poca cosa: a partir de la perforación del implante, todo el proceso tomó más de seis meses, incluida una cirugía de 12 horas para desviar todos los nervios.
Una vez que todo estuvo en su lugar, los científicos pudieron monitorear cómo su sistema de electrodos implantados se comunicaba con la prótesis. Primero, rastrearon las señales eléctricas de cada electrodo implantado. Aunque borrosas al principio, las señales se volvieron mucho más fuertes. Según Jan Zbinden, estudiante de doctorado en el laboratorio de Ortiz-Catalan y coautor del estudio, esto significaba que los fascículos nerviosos se integraban con éxito en sus respectivos músculos y les proporcionaban las señales adecuadas.
Mediante el uso de algoritmos de aprendizaje automático, los científicos pudieron asignar estas señales a movimientos específicos que el paciente estaba tratando de hacer, por ejemplo, abriendo la mano o levantando el dedo índice. Luego, cada movimiento podría programarse en la prótesis, de modo que cada tipo de señal eléctrica provoque el movimiento correspondiente en la extremidad artificial.
Alrededor de cuatro meses después de la cirugía, el paciente pudo completar movimientos básicos como flexionar la muñeca y abrir la mano, así como mover cada dedo. Después de poco más de un año, los científicos notaron que el paciente podía mover su prótesis de forma intuitiva. Esto significaba que, en lugar de tener que pensar en cada movimiento como un procedimiento de varios pasos, simplemente podía pensar en el movimiento, intentar ejecutarlo y sucedería. “Si tienes que pensar, ‘bíceps, tríceps—ábrelos. Cerrar la mano’, eso crea una carga cognitiva”, dice Zbinden. «Es un poco más difícil que pensar, ‘Oh, ahora quiero mover mi pulgar».
Hoy, más de dos años después del procedimiento, Zbinden dice que el paciente todavía usa la prótesis: “Actualmente, puede abrir y cerrar la mano, rotar la mano, flexionar y extender el codo, todo pensando en ello”.
Esta plataforma protésica, en la que el paciente puede mover los cinco dedos de forma independiente, es «muy emocionante y presenta algo muy nuevo», dice Oskar Aszmann, cirujano plástico de la Universidad Médica de Viena en Austria que no participó en el estudio. Tiene curiosidad por ver si esta plataforma algún día puede volverse inalámbrica, algo que es difícil debido a la gran cantidad de información que se transmite de un lado a otro a través de los electrodos y la prótesis. Sin embargo, tanto él como Cederna señalan que los hallazgos deben replicarse en otros pacientes.
Ortiz-Catalán y Zbinden están de acuerdo. Continúan refinando la plataforma protésica y están interesados en agregar retroalimentación sensorial. Mientras tanto, sin embargo, esperan participar en el próximo Cybathlon con su paciente. “Es un tipo que hace cosas con las manos”, dice Ortiz-Catalan. “Él tiene un trabajo realmente físico, trabaja en un taller, y verlo usar el dispositivo en su vida diaria, ver que las conexiones funcionan y cómo aumenta la función, eso es una de las cosas más gratificantes que tenemos”.