Conceptualización experimental. Crédito: Sistemas Inteligentes Avanzados (2025). Doi: 10.1002/aisy.202500086
Según un estudio reciente Publicado en Advanced Intelligent Systems, el cerebro puede adaptarse a un tercer brazo artificial y usarlo para tareas simples. Esto mantiene vivo el sueño de la mecánica de precisión y los cirujanos para que las personas usen hábilmente un tercer brazo en algún momento en el futuro.
Alrededor de 20 participantes del estudio están aprendiendo a usar un brazo artificial en un entorno de laboratorio. La extremidad rudimentaria, equipada con una abrazadera en su extremo, se fija en una mesa al lado de los participantes que, mientras se sientan, la controlan usando un cinturón colocado en el diafragma. Una exhalación mueve el brazo hacia adelante; Una inhalación lo mueve hacia atrás.
Los participantes practican realizar una serie de tareas, como bloques de agarre, presionar botones o mover cursores. Para los científicos que ejecutan este proyecto, el objetivo es determinar en qué medida el cerebro puede aprender a usar una extremidad robótica de la misma manera que un brazo natural.
En estudios anteriores, el equipo de EPFL ya había demostrado que los participantes podían controlar los brazos virtuales y apuntar a los objetos con un brazo robótico simple. Ahora está un paso más allá, ya que examina la capacidad de comprender.
El equipo dirigido por el postdoc David Leal midió una habilidad que es tan banal como compleja: generalizar las tareas. “Con una extremidad natural, lo hacemos automáticamente”, explica Silvestro Micera, autor principal del estudio. “Si un niño aprende a comprender un cierto objeto, no tiene que aprender a hacerlo después para otros objetos. El cerebro internaliza el principio de la secuencia de movimiento y lo generaliza para otros objetos”.
Multitarea casi imposible
Según Micera, si el cerebro puede generalizar las tareas con un brazo artificial, esto indica que puede incorporarlo, es decir, usarlo de manera efectiva como parte integral del cuerpo. “Es una pista que sugiere que el cerebro realmente puede controlar una extremidad robótica”, dice.
El estudio muestra que la generalización tiene lugar. Los participantes inicialmente practicaron bloques en movimiento lo más rápido posible utilizando sus brazos naturales y artificiales simultáneamente. En una segunda fase, en comparación con los participantes que carecían de práctica, pudieron manipular otros objetos de manera más rápida y precisa con sus brazos naturales, así como su brazo robótico.
En otras palabras, un protocolo eficiente para inducir la generalización con una extremidad natural produjo el mismo efecto con la extremidad robótica.
Dicho esto, hay menos generalización cuando las operaciones solicitadas en la fase de prueba están demasiado lejos de la fase de entrenamiento. Esto es particularmente cierto en un contexto multitarea. Por ejemplo, a los participantes les resulta difícil generalizar los objetos de agarre con el brazo artificial si tienen que escribir en un teclado al mismo tiempo usando sus manos.
Según Micera, este resultado sugiere que la generalización con la extremidad artificial podría ser más difícil de lograr y puede limitarse a realizar tareas muy similares. Y tal vez el entrenamiento tampoco fue óptimo, agrega.
Investigación de mayor precisión demasiado invasiva
Por el momento, relativamente pocos científicos están trabajando en el aumento de los humanos con extremidades robóticas. En los Estados Unidos y Europa, solo un puñado de equipos están estudiando el tema, incluida la integración de los dedos artificiales. Sin embargo, la promesa inherente a este enfoque sigue siendo intrigante.
“Puede imaginar muchas profesiones en las que las extremidades adicionales podrían ser útiles. Por ejemplo, los socorristas, la mecánica de precisión o los cirujanos, que ya no necesitarían asistentes para que les pasen sus instrumentos”, dice Micera. Pero se apresura a señalar que tales aplicaciones aún están lejos de ser una realidad.
El principal obstáculo se encuentra en el control reducido. Incluso si se mejora, el control del diafragma de un brazo artificial permanecerá rudimentario, lejos de la precisión de una extremidad natural. Para eliminar este obstáculo, una interfaz invasiva, como los electrodos en la corteza, podría ser la solución a largo plazo para traducir señales cerebrales en comandos ejecutables para el brazo.
Pero esto no es posible ahora. Por lo tanto, Micera y su equipo se limitan a dispositivos no invasivos, controlados de manera directa por la respiración y, en el futuro cercano, por electrodos colocados en el cuero cabelludo.
Sin embargo, para Micera, el atractivo de este trabajo no radica tanto en escenarios futuristas con humanos aumentados como en una mejor comprensión del cerebro y su forma de interfactar y construir nuevas conexiones con el cuerpo.
“Para mí, es sobre todo una pregunta neurocientífica”, explica. “Al comprender mejor cómo mejorar y acelerar el entrenamiento con un brazo artificial, podemos obtener ideas útiles para la rehabilitación, por ejemplo, con pacientes paralizados después de un derrame cerebral”.
Más información: Daniel Leal Pinheiro et al, explorando la generalización de habilidades con un brazo robótico adicional para el aumento motor, sistemas inteligentes avanzados (2025). Doi: 10.1002/aisy.202500086
Proporcionado por la Fundación Swiss National Science
Cita: Explorando la generalización de habilidades con un brazo robótico adicional para el aumento de motor (2025, 26 de junio) recuperado el 26 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-exploring-skill-generalization-extra-robotic.html
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