Una solución robótica para mantener el equilibrio

Un nuevo exoesqueleto podría ayudar a personas mayores y con movilidad reducida a evitar caídas y mejorar su calidad de vida

No siempre el ser humano anduvo a “dos patas”. Podemos observar en la manera de desplazarse de numerosas especies de nuestros primos, los primates, como estos caminan sobre sus pies a condición de apoyar los nudillos o alguna parte de sus extremidades anteriores en el suelo.

Se sabe que hace mucho tiempo este hecho era común a los antepasados del Homo sapiens, siendo aún en la actualidad el origen del bipedismo, -la capacidad de desplazarse sobre las extremidades inferiores- objeto de un arduo debate en el campo de la antropología. No obstante, puede situarse este hecho en algún momento entre hace 3 y 4 millones de años, pudiéndose afirmar con seguridad que ya el Australopitecus afarensis – especie a la que perteneció la famosa Lucy- contaba con la capacidad de caminar erguido. Así lo respalda la investigación publicada en 2011 en la revista Science: Complete fourth metatarsal and Arches in the foot of Australopithecus afarensis: un estudio morfológico y anatómico en el que se concluye que ya hace 3,2 millones de años, la estructura del pie del Australopitecus ya estaba completamente adaptada a caminar sobre dos patas.

De este modo, una de las teorías más aceptadas sostiene que los homínidos comenzaron a caminar erguidos resultado de un cambio en su modo de vida. Quizá resultado de su expansión como especie, quizá motivado por un cambio en las condiciones ambientales, hace mucho tiempo algunos de nuestros ancestros primates decidieron abandonar la seguridad de las copas de los árboles por otros hábitats en los que estos eran menos abundantes.

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Como se puede observar, desplazarse a 4 patas implica para la mayoría de los primates que su campo de visión esta muy próximo al suelo. Esto resultaba, cuanto menos, bastante limitante en espacios abiertos como la sabana, donde la vegetación podía superar fácilmente la altura de los Australopitecus que se desplazaban de esta manera. Es por ello que, probablemente, mantenerse erguido durante el mayor tiempo posible en aras de mantenerse alerta ante los depredadores, supusiera en aquel momento una notable ventaja evolutiva.

La selección natural haría el resto, y así aparecerían con el tiempo las adaptaciones anatómicas y cerebrales que a día de hoy nos permiten caminar en un perfecto equilibrio, asegurando la estabilidad y evitando las caídas.

Sin embargo en la actualidad sabemos que el proceso natural de envejecimiento en los seres humanos, así como ciertos eventos traumáticos como la pérdida de alguna extremidad inferior, puede alterar la capacidad humana para controlar esta estabilidad fruto miles de años de evolución, produciéndose – sobre todo en personas mayores- una notable pérdida de autonomía y el aumento significativo del riesgo de caída. Algo bastante dramático si sumamos que proporcionalmente al envejecimiento se ve mermada tanto la fortaleza como la capacidad de regeneración de los huesos, suponiendo en ocasiones, una lesión de estas características en la vejez, una auténtica catástrofe.

El exoesqueleto portátil denominado APO puede ayudar a recuperar el equilibrio después de una pérdida inesperada

En consecuencia, existe una necesidad urgente de soluciones que puedan contrarrestar esta falta de equilibrio bien motivada por la senectud, o bien por la perdida de alguna extremidad inferior. Y precisamente esta función podría ser suplida por un nuevo prototipo de exoesqueleto robótico.

Según el artículo: Biomedical engineering: A robotic solution to keeping your balance, publicado recientemente en la revista Nature, este exoesqueleto portátil denominado APO – de las siglas “Active Pelvis Orthosis"- puede ayudar a las personas a recuperar el equilibrio después de una pérdida inesperada. Y así, sus desarrolladores afirman en la revista Scientific Reports esta semana que el dispositivo podría ser utilizado para ayudar a prevenir las caídas entre los ancianos.

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Silvestro Micera , autor principal del artículo, explica en Nature que, valiéndose de un algoritmo, este esqueleto puede detectar una pérdida de equilibrio, promocionando su recuperación mediante contracciones y descargas mecánicas en la cadera.

Ocho sujetos de estudio, con un promedio de edad de 69 años y otros dos que habían padecido una amputación transfemoral -por encima de la rodilla- participaron en el estudio en el que se testeó su equilibrio con y sin la ayuda de APO.

Con el apoyo de un arnés de seguridad diseñado específicamente para causar un desequilibrio durante la marcha, se pidió a los participantes que caminaran a una velocidad en la que se encontraran cómodos en una cinta mecánica. Tras las pruebas los científicos pudieron cerciorarse de que, gracias al exoesqueleto, se producía una mayor estabilidad frente a las caídas, ya que el dispositivo proporcionaba ayuda cuando era necesario.

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Aunque los autores señalan que sus resultados deben ser confirmados en sujetos de estudio adicionales, sugieren que sus hallazgos demuestran el potencial de la robótica portátil para ayudar a los ancianos y discapacitados, lo que podría mejorar su calidad de vida. Y, tal vez un día, relegar las sillas de ruedas a los museos.