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La Ingeniería Biónica puede sustituir órganos y miembros dañados y ampliar  las capacidades de nuestros cuerpos

Creada09-04-2018
Modificada09-04-2018
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Diciembre1

Reseña del Documental Humanos de Diseño de la serie La Ciencia del Futuro con Stephen Hawking

Humanos de Diseño

Estamos desarrollando nuevas tecnologías con importantes aplicaciones en el mundo natural y en nuestros propios cuerpos.

Las prótesis orgánicas, manos, piernas, corazones mecánicos, son cada vez más habituales, funcionales y similares a nuestros órganos naturales.

Cada vez habrá más personas con piezas mecánicas que les permitan vivir con las mismas capacidades que tenían antes de perder un miembro. Quizás incluso más.

La síntesis Hombre-Máquina está redefiniendo lo que es un Ser Humano.

Estimulación del Cerebro

Podemos entrenar nuestro cuerpo para fortalecer nuestros músculos y mejorar nuestras habilidades físicas.

¿Podríamos hacer lo mismo con nuestros cerebros?

En el departamento de Psicología Experimental de la Universidad de Oxford, el neurólogo Roi Cohen Kadosh trabaja en la estimulación, mediante pulsos magnéticos, de las neuronas de diferentes regiones del cerebro.

Ha conseguido localizar las regiones donde se procesan diversas actividades cerebrales, entre ellas la que realiza los complejos cálculos matemáticos que realizamos inconscientemente para calcular y prever movimientos, caída de cuerpos, equilibrio y otros. Y las tareas conscientes que realizamos cuando resolvemos problemas de matemáticas o física.

Enviando impulsos magnéticos a las regiones involucradas ha conseguido incrementar el rendimiento cerebral en la resolución de este tipo de problemas.

Para probar el sistema, a una voluntaria negada para las matemáticas se le proponen 50 problemas, de los que consigue resolver el 60%.

Al día siguiente, tras una sesión de estimulación de sus lóbulos parietales, la voluntaria ha mejorado su rendimiento hasta un 70%. Y ha completado el test en menos tiempo.

¡Increíble!. El Dr. Kadosh dice que algunos neuroéticos opinan que el uso de esta tecnología para incrementar la capacidad mental de las personas podría plantear problemas ¿éticos?

Es decir, que usar aparatos de gimnasia para mejorar nuestras capacidades físicas... ¿también es antiético?

No sé qué rama de la ciencia debe decidir lo que es ético o no. Tal vez para esos GP lo ético sería reducir su propia inteligencia para igualarla a la de las personas normales y corrientes. Aunque me da la impresión de que su inteligencia ya está por debajo de la media.

Regeneración de Ligamentos

El Hockey sobre Hielo es uno de los deportes que provoca más lesiones en el mundo.

Ligamento Cruzado AnteriorUna de las lesiones más frecuentes es la rotura del Ligamento Anterior Cruzado, que une el fémur con la tibia y cuya rotura podría arruinar la carrera de un deportista.

El ligamento está formado por fibras de colágeno entrelazadas entre sí. Es muy elástico y resistente. Normalmente un ligamento se repara solo al formarse un coágulo de sangre que facilita la reconexión natural de las fibras. Pero el Ligamento Anterior Cruzado de la rodilla está inmerso en un líquido que impide que se forme la costra del coágulo, por lo que no se produce la curación.

En el Hospital Infantil de Boston están probando a crear ligamentos a partir de una matriz celular y han conseguido resultados muy positivos. Haciendo pruebas en cerdos, cuyas rodillas son muy parecidas a las humanas, se ha conseguido colocar la matriz en su lugar y el ligamento original se ha reparado en unas seis semanas. A las doce semanas ya tiene la elasticidad y resistencia del ligamento original.

No se trata de sustituir el ligamento roto, sino de colocar un andamiaje para que el ligamento original pueda entrelazarse de nuevo.

Por desgracia el proceso aún está en fase experimental y no se puede ensayar con humanos.

A partir de 2.018 podría estar disponible y beneficiar a las 400.000 personas que cada año se rompen el Ligamento Anterior Cruzado en USA.

Pero éste es sólo uno de los muchos procesos que se podrían realizar a partir de estos estudios. Fracturas, desgarros musculares, heridas. Todas estas lesiones podrían ser tratadas y curadas en mucho menos tiempo gracias a los avances de las investigaciones médicas sobre la regeneración de tejidos.

El Hombre Biónico

No siempre es posible reparar los tejidos humanos. A veces hay que sustituirlos. Y no siempre es posible realizar trasplantes orgánicos.

Hugh Herr tuvo un accidente mientras hacía escalada y sufrió la amputación de las dos piernas. Desde entonces ha trabajado para desarrollar extremidades biónicas que actúen con la misma eficiencia que sus piernas naturales e incluso mejor, con más fuerza y movilidad.

Actualmente dirige el Grupo de Biomecatrónica del MIT.

Sus nuevas piernas están controladas a través de sensores nerviosos por un procesador situado en la articulación del tobillo. Se mueven igual que sus piernas naturales, y disponen también de sensores que calibran la dureza y consistencia del suelo para conseguir un andar adecuado al terreno.

También se están desarrollando prótesis de rodillas que sustituyen con ventaja a las piernas ortopédicas, ya que disponen de motores y resortes que permiten subir escaleras de forma natural, no como las anteriores, que obligaban a subir escalones sólo con la pierna sana.

De momento las prótesis hay que quitárselas para dormir o ducharse, pero es posible que pronto puedan estar integradas con el cuerpo de tal forma que solo haya que quitárselas para cambiarla por otra más moderna, versátil y potente.

El día de mañana, los actualmente llamados discapacitados podrían superar en capacidades a las personas completamente orgánicas.

¿Habrá personas que deseen mejorar su cuerpo reemplazando extremidades sanas para convertirse en Superhombres?

Ojos Biónicos

El Ojo es un órgano complejo que está expuesto a accidentes y enfermedades que pueden hacer imposible la visión.

Hasta ahora sólo en algunos casos se podían trasplantar fragmentos de córnea o cristalino para repararlos, pero es posible que la biónica nos permita crear ojos artificiales.

La neurocientífica Sheila Niremberg, en la Universidad de Cornell, está investigando la forma en que se codifican los mensajes de la retina y se envían por el Nervio Óptico al cerebro para ser procesados.

Ha construido una interfaz que convierte las imágenes captadas por una cámara electrónica en señales similares a las que se envían por el Nervio Óptico al cerebro.

De momento la cámara está implantada en unas gafas que se comunican vía WIFI con el interfaz que debe ser implantado en el nervio.

Aún hay que superar los reglamentos legales para implantar el interfaz en pruebas en humanos, pero cuando se consiga se podrá devolver la vista a los ciegos.

En el futuro la cámara se podrá instalar en globos oculares plenamente funcionales, y con unas prestaciones (zoom, infrarrojos, ultravioleta, visión nocturna, etc) que superarán en mucho las de los ojos naturales.

Y más. Podríamos llevar encima un dispositivo que grabe todo lo que vemos y que con un mando pueda reproducirlo. O que a la señal de imagen le añada información de Realidad Aumentada, para ver los nombres de las calles, tiendas y empresas, o flechas de navegación que nos indiquen la dirección del lugar al que queremos ir.

Es posible que cuando la tecnología sea lo bastante fiable haya gente que quiera implantarse ojos biónicos en vez de los imperfectos ojos que la evolución ha ido improvisando durante cientos de millones de años.

Entrenamiento Personalizado

En todo el mundo no hay dos personas que sean iguales. Podemos mejorar nuestro rendimiento con ejercicios y práctica, pero los ejercicios que son óptimos para una persona pueden no ser los más adecuados para otra con una configuración esquelética y muscular distinta.

En un campo de investigación de entrenamiento militar se diseñan los uniformes y equipamientos que deben llevar los soldados cuando van a terreno de combate.

Con el fin de comprobar la ergonomía del equipo, que sea cómodo de llevar y rápido y fácil de acceder a él cuando sea necesario, se usan soldados a los que se somete a entrenamiento en salas donde se reproducen las diversas condiciones climáticas a las que se pueden enfrentar.

Frío glacial, calor tropical, viento, lluvia. A los soldados se les somete a las más duras condiciones que puedan encontrar en terreno de combate.

Con más de 40 Kg de equipamiento, a los soldados se les hace andar y correr por cintas monitorizando sus movimientos. Un ordenador evalúa su rendimiento y los síntomas de cansancio y fatiga y sugiere cambios en la forma de caminar o correr, la posición de tobillos, rodillas, brazos y cuerpo para mejorar su rendimiento. También sugiere cambios en la distribución del peso de sus equipos.

Con estos cambios adaptados para cada soldado individual, según su constitución, peso y altura, se puede incrementar significativamente el rendimiento de los soldados.

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Ver Ficha de Humanos de Diseño de la serie La Ciencia del Futuro con Stephen Hawking

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