Este exoesqueleto infantil español es el primer paso hacia el ‘augmented human’

La vida de Elena García Armada cambió radicalmente el día que conoció a Daniela, una niña con una grave tetraplejia causada por un accidente de tráfico. Esta Ingeniera Industrial del Centro de Automática y Robótica (CSIC-Universidad Politécnica de Madrid, UPM) dejó de lado sus proyectos en la industria para investigar la robótica desde un punto de vista mucho más humanista.

Desde finales de 2012, sus trabajos han orbitado en torno a esta idea. Publicó 'Robots. Al servicio del ser humano' y co-fundó Marsi-Bionics, la empresa desde la que están desarrollando prototipos de exoesqueletos muy avanzados para ayudar a los 17 millones de niños en todo el mundo que, como Daniela, padecen algún tipo de atrofia muscular, paraplejia o tetraplejia.

El animal bípedo

Somos animales bípedos. De hecho, somos el único capaz de usar exclusivamente las extremidades posteriores para caminar y dedicar las anteriores a desarrollar el resto de nuestra vida. Un chimpancé caminará durante unos minutos, tambaleándose y vacilante, pero tarde o temprano usará sus manos para apoyarse.

Esto mutó nuestra fisonomía y nuestro punto de gravedad. Nos hizo débiles y lentos, propenso a mayores lesiones articulares —al volcar todo nuestro peso sobre dos puntos y no cuatro—, pero también despertó nuestra audacia, soportamos mejor el calor, los largos viajes. Vimos por encima de la vegetación y entendimos nuestra propia existencia.

Nos ayudó a detectar mejor y más rápidamente a los depredadores, al poder alzarnos sobre nuestras extremidades traseras y alcanzar un mayor rango de visión. Acumulamos más útiles en los asentamientos y, liberadas, transformamos el mundo con nuestras manos.

Andar erguidos se convirtió en el distintivo del humano como animal, en el rasgo exclusivo que abrió las puertas de la siguiente fase de la evolución. Y vernos privados de ello, por enfermedades o lesiones, supuso durante siglos, en el mejor de los casos, ser apartados de la sociedad.

El reto de ser mejores

Seguir evolucionando: esa es la naturaleza de toda especie. Podemos apelar al constructivismo, a que las mutaciones no son tanto biológicas sino sociales, pero el cambio es real: toda forma de vida permanece en un perpetuum mobile.

Nunca hemos tenido prisa, es cierto: nuestras gestaciones son lentas, nuestra madurez, tardía —frente a la media de otros mamíferos—, somos el resultado de una estrategia evolutiva denominada heterocronía: nacer poco “capacitados” y lograr esas habilidades poco a poco.

Para ello hay una exigencia ambiental, algo que se debe cumplir sí o sí: los entornos han de ser seguros. No nacemos con 400 centímetros cúbicos de estímulos inamovibles, sino con un promedio de 1500cc deseando llenarse de datos, recuerdos e ideas.

Y como solución a los muchos problemas a los que nos enfrentamos desde que comenzamos a andar erguidos, la medicina siempre nos acompañó: ya en el neolítico, en torno al 7.500 antes de Cristo hasta el 4.000 a.C. trabajamos la ciencia recurriendo a plantas, emplastos, mejunjes y barros curativos. Solo así podríamos hacer frente a enfermedades y lesiones que se enfrentaran a nuestra sed de evolución.

Combatiendo problemas reales con soluciones reales

Ya está bien de echar la vista atrás. Miremos en el presente, en cómo enfrentamos los mismos problemas —caminar erguido— cuando hemos perdido toda esperanza biológica, cuando la medicina nos da la espalda.

Existen distintos tipos de lesiones medulares —y grados sensitivos en torno a la gravedad de la enfermedad—. Las primeras complicaciones suelen ser espasmos y deterioro muscular, pérdida de sensibilidad, y artritis y diferentes infecciones derivadas por el mal funcionamiento articular.

La solución médica más efectiva es la terapia con exoesqueletos robóticos. Expertos como el neurocientífico Miguel Nicolelis lograron con su proyecto Walk Again Project —una mezcla de RV más exoesqueleto— transformar un diagnóstico de paraplejía total en parcial. Pero los enfoques médicos han dejando la tetraplejía infantil como reducto aislado. Un adulto no crece. Por tanto, comprende menos variables a tener en cuenta.

Esta es la batalla que está luchando Elena García, la investigadora española que ha desarrollado el primer exoesqueleto pediátrico (de 3 a 14 años) del mundo, modelos específicos enfocados a enfermedades concretas. Su exoesqueleto cuenta con 8 motores frente a los 4 (2 por cada pierna) de los modelos para adultos, de manera que logra trabajar cada articulación (cadera, rodilla, tobillo) de manera independiente.

Caminar es una necesidad fisiológica: nuestra salud depende de ello —los problemas paralelos, derivados de este tipo de incapacitaciones, son en general de carácter grave—. En este punto, no se trata de curar, ya que estamos ante una enfermedad degenerativa, sino de paliar los citados efectos secundarios con ejercicio que puede realizar el propio exoesqueleto.

La hibridación neuronal

La principal virtud de la tecnología de Marsi-Bionics es su adaptabilidad, la capacidad casi biológica de crecer o estirarse según la necesidad de cada paciente. No en vano, una decena de premios la avalan —concedidos por entidades científico-tecnológicas como IEEE, Elsevier, Clawar Association y euRobotics Asbl—.

Pero aún cabe bastante margen de mejora. La solución ideal estaría en una adaptación puramente biológica, en poder reparar la médula espinal. Es el órgano crítico que conecta el cerebro con el resto del cuerpo, constituyendo la base del sistema nervioso periférico (SNP).

Los axiones actúan como líneas de transmisión y repararlos es prácticamente imposible, no se trata de arterias, se trata de conexiones de un diámetro microscópico, envueltas a su vez en fibras nerviosas untadas en mielina, el aislante natural que usa el cuerpo para proteger los nervios y acelerar las señales eléctricas.

El futuro, sin lugar a dudas, es híbrido, biocompatible: nanobots reparando esas conexiones que un cirujano no puede mediante métodos tradicionales. Mejoras aplicadas directamente al cerebro, features mecánicas que lleven nuestro bipedismo, nuestra evolución, hasta el siguiente término.

Soñando el humano mejorado...

Dos futuros caminan en paralelo: uno donde humanizar la tecnología y otro donde tecnificar a la humanidad. Sobre el primer escenario podríamos pensar en el mito de Pinocho, en el viejo Doctor Tenma, en ‘Astroboy’ o en sus iteraciones más modernas, Asimo. Asimo es un robot multidisciplinar: igual conduce una orquesta que toma muestras sobre el terreno de accidentes nucleares (Monju y Tokaimura para más señas). Pero, en fin, solo es un robot, una herramienta.

Es en el segundo escenario donde debemos fijarnos, aunque aún solo podamos anhelarlo a través de la ficción. La ficción ha coqueteado con esta perspectiva decenas de veces. Sólo hay que pensar en el ‘Robocop’, en el torturado Alex Murphy. Los amantes de los videojuegos recordarán a Gray Fox, el todopoderoso cyborg de ‘Metal Gear Solid’. O Adam Jensen, el inmortal protagonista de ‘Deus Ex: Human Revolution’ —que llegó a colar por verdadera su ficticia propuesta del "humano aumentado"—.

El sueño del hombre aspira a la perfección. Se dice que Motoko Kusanagi, la Mayor, querida protagonista de ‘Ghost in the Shell’, solía ser humana. Las únicas partes orgánicas de su cuerpo eran su cerebro y su médula espinal. Todo su cuerpo es un avanzadísimo diseño sintético, una versión aumentada de un organismo natural. Un cyborg, un híbrido entre cerebro orgánico y cuerpo mecánico.

‘Ghost in the Shell’ disfrazaba, tras una trama de corruptelas políticas e intereses corporativos, una serie de preguntas universales, filosofía esencial: ¿hasta qué punto es humana una persona ayudada por implantes y mejoras mecánicas? ¿Qué se "pierde" cuando se reemplaza la casi totalidad del cuerpo?

Tal vez la pregunta no sea tan importante, al fin y al cabo. Porque cuando lleguemos a ese estado no tendrá sentido: habremos trascendido la transhumanidad. Habremos combatido enfermedades biológicas mediante tecnología, y no a la inversa. Es un reto científico que curaría millones de vidas, dando una nueva (motora y fisiológica) oportunidad. La pregunta verdaderamente importante es ¿cuándo?.

Y asistiendo al cambio

Y ese «cuándo» es ahora.

A principios de 2012, el Instituto ocular Li Ka Shing de la Universidad de Hong Kong devolvió la vista parcial a un paciente ciego colocando en la región macular un microchip de tres milímetros y 1.500 electrodos. Para su funcionamiento instalaron un cable subcutáneo que conectaba el microchip con una fuente de energía externa trabajando de forma inalámbrica.

En 2014, el estudiante Ian Burkhart, de 24 años, quedó tetrapléjico tras un severo accidente. Un equipo internacional de médicos operaron al joven y le insertaron un chip en su cerebro, directamente conectado a un ordenador. Usaron un software que analizaba los pensamientos del paciente y los convertía en señales eléctricas. En dos años estaba jugando a Guitar Hero.

Considerado uno de los «Santos Griales» de la ciencia, investigadores de la Universidad de Washington crearon glóbulos rojos artificiales que, simplemente al mezclarlos con agua, se reproducen creando sangre sintética. Gracias a la tecnología CRISPR/Cas9, una suerte de tijeras moleculares con las que editar el genoma de las células como si se tratase del negativo de una película, se abre de par en par las posibilidades de erradicar el VIH. En términos prácticos es, además, una tecnología económica.

Nanorobots que disuelven y administran la medicación de un paciente con precisión —y mayor eficacia—, corazones artificiales que se convierten en sustitutos operativos… Los tiempos han cambiado. El enfoque tradicional de la medicina protésica ha virado hacia la biomedicina. No hablamos de Ritalin o Somatodrol, sino de un cambio de paradigma en la perspectiva médica. Uno que exige preocupación, cautela y repensar nuestro futuro desde una perspectiva evolutiva.