30 de enero de 2015

Biónica









Rubén Ortega y Claudia Kumpel

BIÓNICA

Hemos decidido hablar sobre un tema bastante interesante desde el punto de vista médico y tecnológico. No siempre se reconoce este tema como biónica, la gente suele identificarlo con "brazos mecánicos o piernas mecánicas", pero no es sólo eso, esto solo acaba de empezar y hay que entender la definición principal de biónica para saber a que nos estamos refiriendo y cual va a ser su uso en un futuro.
"La biónica1   es la aplicación de soluciones técnicas como la arquitectura, el diseño, la ingeniería y la tecnología moderna, para solucionar problemas biológicos" 
Esto es una definición un poco teórica, la biónica la podemos entender como una ciencia encargada de solucionar problemas anatómicos y fisiológicos de los seres vivos a través del uso de aparatos tecnológicos. 
Según el instituto politécnico nacional 2,La palabra biónica proviene de BIOLOGÍA y TÉCNICA.


En este trabajo vamos a hablar sobre diferentes facetas relacionadas con la biónica. Algunas, tienen un enfoque médico, otras tecnológico y el resto van a analizar el punto de vista ético. Hay que tener en cuenta que estamos salvando vidas o mejorando la calidad de la misma, a través de sistemas artificiales. Esto está muy bien desde el punto de vista médico, sin embargo muchas personas lo rechazan por el desconocimiento de los que es un cyborg, por lo que debemos explicar este concepto, para aclarar ideas: 



Según la Revista  digital universitaria "UNAM", los cyborgs son seres vivos que cada vez poseen más partes artificiales en el cuerpo (corazón, ojos, brazos, piernas, etc.). Esta revista hace una propuesta innovadora, en la que profundizaremos más tarde. Hay visiones futuristas que llevan esta idea al extremo, planteando que los seres humanos seremos completamente artificiales, a excepción del cerebro, que será la única parte natural.



Aplicación de la biónica en la actualidad

En la actualidad la biónica tiene distintos usos, y en los últimos años han habido numerosos avances en el campo. No sólo se investiga como podríamos sustituir partes de nuestro cuerpo con ella sino también cómo podríamos mejorar nuestro cuerpo. Actualmente ya existen prótesis con sentido del tacto, como la nueva mano biónica de Dennis Aabo Sorensen.




Dennis4 perdió la mano hace 10 años en un accidente debido a la manipulación de fuegos artificiales en unas vacaciones en familia, y gracias al proyecto NEIBAS es capaz de sostener objetos con los ojos vendados y sentir si son blandos, esféricos, rugosos... NEIBAS5 está financiado por la UE.

Para que Dennis fuera capaz de sentir tuvieron que crear una interfaz neuronal selectiva implantable. «Selectivo quiere decir, por ejemplo, que cuando te hablo a ti en medio de una multitud, no me dirija al que está sentado a tu lado. Es decir, que los electrodos poseen una interfaz con determinadas zonas de los nervios y no con otras cercanas», explica el Dr. Silvestro Micera , coordinador del proyecto. La mano artificial contiene sensores capaces de "sentir" o de procesar la información táctil y esta es enviada al usuario en tiempo real para lograr que el control de la mano sea natural e inmediato.
Actualmente este proyecto es tan solo un prototipo pero está superando con creces los ensayos y durante los próximos años será probado en otros sujetos. Según el Dr. Micera, este producto podría comercializarse en los próximos 10 años.
El proyecto NEBIAS 6 (que comenzó en noviembre de 2013) es la continuación de CYBERHAND, que pertenece a la actividad Tecnologías futuras y emergentes (FET) CYBERHAND logró crear un prototipo de mano mecánica, pero la interfaz que permitiría al sistema nervioso controlarla de forma natural quedó fuera del alcance del proyecto.



Como hemos comentado antes, la biónica tambien estudia como podríamos mejorar nuestro cuerpo, un claro ejemplo es el de la prótesis robótica de 7 dedos




Esta prótesis de siete dedos fue diseñada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Como se puede observar en el video al agregares desde la muñeca facilita muchas actividades. Es beneficioso para gente que tenga una sóla mano ya que les permite manejarse mejor, pero este nuevo proyecto tambien es util para la gente que no posee ninguna discapacidad, ya que con esta mano se pueden coger objetos de todo tipo (frios, calientes...) de una manera más cómoda.
El robot consiste en dos o mas dedos extras.
Este grupo de científicos del MIT se dieron cuenta de que para agarrar cualquier objeto, nos basamos en dos movimientos básicos. El primero es juntar los dedos y el segundo sería traer los dedos hacia dentro. De esta manera creamos unos algoritmos que el robot es capaz de seguir en tiempo real y que simula los movimientos de la mano.
Wu notó que hay un patrón de dos a tres movimientos que la mano ejerce para agarrar objetos. Al colocarse el dispositivo con los dedos robóticos  y coger varios objetos del laboratorio observo las semejanzas entre los ángulos y las posiciones de los dedos robóticos con los humanos.
Combinaron ambas observaciones para crear el algoritmo de control que enseña al robot a moverse como si fueran dedos humanos.



Además de estos avances recientes también se está empezando a practicar el implante de ojos biónicos. Estos sistemas tienen una parte externa y otra interna. La externa son unas gafas que se encargan de captar la imagen mediante sensores, e internamente se instala un dispositivo en la retin,a conectado a estas gafas, que envía directamente impulsos eléctricos al cerebro, donde se transforman en imágenes. Esta tecnologia es tambien bastante nueva por lo que no se ve con normalidad y la calidad de la imagen es bastante mala. Aun así proporciona algo de visibilidad.



Aplicación de la biónica en el futuro


Como hemos estado viendo anteriormente, la biónica está cogiendo un potencial médico impresionante. La pregunta es: ¿Sí esto sigue así, qué pasará en el futuro?
Podríamos hablar de cosas muy específicas sobre los avances en esta materia, pero hay un campo muy innovador en los que ya se han hecho sustituciones biónicas.

Hablamos del corazón, un órgano que representa muchas cosas en la actualidad, por ejemplo: la salud, el amor, el dolor, etc. Seguramente lo enlazamos a conceptos como estos, debido a que es el único órgano que está en continua contracción y dilatación (lo que da la sensación de que posee vida propia dentro de nosotros).
En la actualidad ya se ha dado algún caso de trasplante de corazón mecánico. Los resultados son bastante satisfactorios. Por ejemplo, el caso de un paciente francés6 de 75 años, que consiguió sobrevivir gracias a este corazón mecánico. No sólo estamos hablando de que le haya salvado la vida, sino que este avance le ha dado la oportunidad de prolongarla cinco años más.
Este corazón artificial ya se está trasplantando a más pacientes, pero como en todo hay inconvenientes:

  • Paciente tiene que ser corpulento
  • Tiene que encontrarse en un estado terminal
  • la edad del paciente influye no sólo para este trasplante sino para los trasplantes normales (de órganos biológicos).
  • Hay determinadas patologías que impiden el trasplante de este órgano:


      • Hipertensión pulmonar irreversible
      • Diabetes
      • Cáncer
      • Insuficiencia renal
      • Infección activa
      • Obesidad mórbida


En un futuro, podremos trasplantar corazones biónicos con una mayor facilidad, ya que serán mucho más potentes, menos aparatosos y su complicación quirúrgica cada vez será menor. Nos hemos basado en un órgano muy concreto, pero en el resto es muy semejante, todas las extremidades mecánicas, en un futuro, serán mucho más parecidas a las biológicas.



Dentro del campo de la biónica hay otras funcionalidades sorprendentes, como es el caso de las nanopartículas, que serán capaces de sintetizar anticuerpos o de ser los propios anticuerpos. Con ellas seremos capaces de curar enfermedades como el cáncer, ya que sobre el tejido cancerígeno podremos eliminar las células malignas, sin dañar al resto de células sanas. No estamos hablando de ciencia ficción, en la actualidad se está haciendo dentro de los laboratorios por equipos de investigación.



CD2_48H_M4.jpgEn esta imagen situada a la derecha, hay nanopartículas. Las nanopartículas son los puntos verdes, los puntos azules son los núcleos de las células. Esta imagen no esta sacada de Internet, pertenece a mi hermano Víctor Ortega
(ex alumno del colegio base que está realizando una investigación de células madres y para ello necesitan nanopartículas) quien me la ha cedido para poder observar como son las nanopartículas.
El resto de la imagen está en negro porque sólo se tiñe lo que les interesan en su investigación, en este caso son las nanopartículas.
La parte negra corresponde con el citoplasma de las células y la sustancia intercelular.


Otra vía de investigación dentro de la biónica, es la capacidad de “sentir” con una extremidad artificial. Este aspecto es muy complejo, pero en el futuro podremos tener un brazo biónico con el que al coger un objeto, lo sentiremos como si fuera nuestro brazo biológico.

Opiniones a favor y en contra de la aplicación de esta metodología


En principio, la biónica son todo ventajas si lo vemos desde un punto de vista funcional, en la actualidad puede que no sea tan característico su funcionalidad dentro de un ser humano, pero en un futuro si la tendrá.
Aun así ya hay muchas opiniones que apoyan a la biónica debido a las ventajas que aporta en determinado aspectos. Voy a poner un ejemplo real de un caso particular, este caso se puede aplicar a muchas situaciones parecidas.
He encontrado un artículo de El País7  habla sobre el caso de Dennis Aabo Sorensen, un hombre de 37 años con nacionalidad danesa, que perdió la mano en un accidente. En este caso, gracias a la biónica Dennis después de nueve años es capaz de volver a coger un objeto con la mano.

No vamos a centrarnos en el ámbito médico, sino en la idea que sacamos de este ejemplo.
Estamos hablando del caso de una persona que durante nueve años no ha tenido la posibilidad de coger las cosas con la mano. Hay que pararse a pensar por un momento que gracias a la biónica, esta persona ha pasado de no sentir nada ni poder hacer nada, a todo lo contrario. Gracias a la implantación de una mano biónica, su vida ha cambiado por completo.


Con los avances actuales en la biónica, no han surgido muchas ideas en contra de ella, sólo el tema de si en un futuro seremos cyborgs. Hay personas que están de acuerdo con la creación de cyborgs en un futuro, otros se mantienen al margen y no se paran a pensar en este tema, simplemente porque aún no ven ese día en el cual habrán  “personas”, completamente biónicas a excepción del cerebro, que será la única parte biológica. Pero por otro lado, no encontramos con las personas que rechazan completamente la biónica y especialmente a los cyborgs. En un principio, ese rechazo se debe a que no son capaces de aceptar un cambio tan grande como ese. Vivimos con una idea muy clara de los seres vivos, y por otro lado también tenemos una idea bastante clara de los que es un robot. Pero el conflicto viene cuando mezclamos estos dos conceptos y algunas personas lo rechazan. Muchas veces tenemos miedo a lo que no conocemos, y este puede ser un caso.
Otra causa de este rechazo se puede deber a que el potencial físico de un cyborg es muy distinto al de un ser humano, este último es mucho más débil físicamente por muchos factores, pero uno bastante destacable es que un ser humano esta formado por moléculas orgánicas y un cyborg es 95% metal aproximadamente (a excepción del cerebro).

Además mucha gente tiene miedo de lo que ve en las peliculas de ciencia ficción. Cosas del estilo de que en el futuro nos van a controlar los robots y de más... A lo largo de la historia estos miedos en la población se han dado numerosas veces, pero al final se demuestra lo contrario, que no hay porque tenerle miedo al progreso. En general la gente le tiene miedo al cambio y a lo desconocido pero en nuestra opinión son miedos sin sentido y sin fundamento.


Ventajas y desventajas de la biónica en la actualidad
  • Las ventajas de la biónica son:
    • Nos ayuda a recuperarnos de lesiones graves como:




        • Pérdida de vista
        • Pérdida de un brazo o mano
        • Pérdida de una pierna
        • Problemas cardíacos (Corazón biónico y válvulas )


    • Permite a las personas con algún tipo de discapacidad y/u problema hacer cosas cotidianas que antes no podían, ya que carecían de un miembro o tenían algún tipo de disfuncionalidad.
  • Las desventajas de la biónica son:
    • Puede llevar a grandes decepciones.Aún no hemos llegado al punto en el que un miembro biónico es como uno biológico, hasta que la ciencia llegue ahí un miembro biológico siempre será mejor. El hecho de que te implanten un miembro biológico no significa que vayas a poder hacer todo lo que hacías antes aunque si te da ciertas ventajas. Quedan muchos años de investigación.
    • En muchos casos porque creemos que es perfecto y que todo va a salir bien, pero no nos damos cuenta de que la biónica aun se esta desarrollando y que  hay que sufrir para que todo salga con esperamos.
    • La biónia está en pleno desarrollo y aún no se han centrado en que sea estético, sino que sea funcional, por lo que en muchos casos no es muy agradable para la vista.


    • No hay que olvidar que se utilizan metales muy pesados en algunos casos como el acero, pero también otro problema muy destacable es que muchas prótesis requieren una fuente de energía (batería por lo general). Esto más adelante puede suponer un problema o incluso ahora también puede ser un problema a tratar (dependemos de una fuente de energía).
A simple vista hay menos ventajas, pero esto no significa que sea peor, simplemente que tiene mucho más peso en un entorno médico, vital y cotidiano.
No podemos juzgar este campo por la cantidad, sino por la calidad de vida que le aporta a cada persona.




BIBLIOGRAFÍA


1. Definición de Biónica : http://es.wikipedia.org/wiki/Bi%C3%B3nica


2. Origen de la palabra Biónica: http://www.ingenieria.upiita.ipn.mx/index.php/oferta- educativa/17-oferta-educativa/ingenieria-bionica/39-que-es-la-bionica

3.Definición de Cyborg :http://www.revista.unam.mx/vol.8/num9/art73/int73.htm


4.La mano biónica más avanzada del mundo :http://www.abc.es/ciencia/20141108/abci-mano-bionica-avanzada-201411081615.html


5. NEBIAS:http://cordis.europa.eu/result/rcn/150378_es.html

6. Proyecto NEBIAS: 

http://www.elmundo.es/salud/2014/02/05/52f27fceca4741b76f8b457b.html

7.Corazón biónico del paciente Francés: http://www.lavozdegalicia.es/noticia/sociedad/2013/12/26/futuro-bionica-presente/0003_201312G26P30991.htm

8.Artículo del periódico El País: http://elpais.com/elpais/2014/02/08/opinion/1391886758_428986.html


Toda la información que trata sobre el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts ) la podeis encontrar en estos links:

http://newsoffice.mit.edu/2014/getting-grip-robotic-grasp-0718
http://es.gizmodo.com/el-mit-disena-una-protesis-robotica-que-anade-dos-dedos-1606616814
http://es.gizmodo.com/este-robot-del-mit-multiplicara-tus-brazos-por-dos-1584790963

6 comentarios:

Mikel Landin dijo...

Me ha gustado mucho la estructura de vuestro trabajo, el hecho de que a parte de dar definiciones técnicas las podáis explicar de manera más sencilla. El vídeo que habéis incluido me parece increíble, porque no sabía que con los brazos biónicos podían hacer que la persona sintiese lo que estaba tocando. Yo pensaba que lo que hacía era mandar señales de querer hacer algo y que lo hacía, lo cuál ya parecía ciencia ficción; pero el hecho de que lo sienta ya es aterrador incluso.
Tenéis un hilo conductor que me parece muy bueno, ya que a parte de que el tema me parezca muy interesante, lo redactáis de forma que atraiga.
Excelente trabajo!!!

Álvaro López dijo...

Algo de echo mucho de menos en este artículo es no tenerme que sentar pegado a la pantalla para poder verlo. Letra pequeña y negra, con un fondo oscuro, es igual a una mala lectura.

Después de la "aventura" que la lectura conllevaba, me pareció bien redactado y con imágenes que encajaban perfectamente con el tema a tratar, un tema por cierto también algo polémico en mi opinión.

Creo que podríais haberle dado una vuelta al contenido para hacerlo algo más atractivo al público y no tan meramente descriptivo.

Victor Acosta dijo...

Es innegable el esfuerzo de investigación y síntesis que habéis hecho en el desarrollo del artículo.
El texto está bien estructurado y abarca de forma ordenada una amplia descripción y ejemplificación del tema tratado.
Recomendaciones en cuanto al formato:
- Prestad atención a los errores tipográficos, de puntuación, faltas de ortografía (fundamentalmente algunos acentos) Esto se resuelve releyendo la tarea varias veces o dándosela a leer a terceros.
- Las imágenes y los vídeos no deben exceder el margen destinado para el texto y en general deben de ser más pequeñas.
- Todo el texto debe tener el mismo color y formato.
Aunque las citaciones a las fuentes son correctas, en este formato es recomendable hacerlas mediante vínculos.

Andres de Miguel dijo...

Aunque ha sido muy complicado de leer por el formato, cosa que podeis revisar en la vista previa antes de publicarlo, el artículo me ha parecido interesante y con un tema que no sabía que estaba tan desarrollado. La estructura me parece correcta pero habría que revisar la ortografía.

Julia López Roeznillo dijo...

Me ha resultado muy difícil la lectura de este artículo por el tamaño y color de la letra pero a pesar de eso el trabajo esta muy bien desarrollado y se ve un gran trabajo de investigación.

Marta dijo...

Me han quedado muy claros los conceptos expuestos, y me parece un artículo super completo. Los inconvenientes que veo son, la estructura y organización, ya que las imágenes hacen que a simple vista el artículo parezca un tanto desorganizado. Por otro lado algunas de las partes del artículo me han sido imposibles de leer por la elección del color del texto.