La ficción de Iron Man como un exoesqueleto debutó en "Tales of Suspense" # 39 en 1963 y fue concebido, diseñado, creado y pilotado por el " ingeniero más grande del mundo " Tony Stark. Stan Lee, el creador de Tony Stark , escribió sobre el origen de su propaganda de "La invención de Iron Man": "En los años sesenta, cuando por primera vez se le ocurrió la idea de Iron Man, pensé , '¿Qué pasa si un hombre tenía un armadura, como los caballeros de antaño - pero armadura moderna que albergaban todo tipo de miniaturas, de armamento tecnológico? Este hombre parecería ser el super héroe del futuro".
Aunque literalmente concebida como un traje motorizado de la armadura que recuerda a los caballeros medievales, se ha llegado a representar una verdadera fusión tecno-biológico como el más complicado neuroprótesis que jamás imaginó. Y hay muchas versiones del exoesqueleto Hombre de Hierro, Tony Stark en el "Salón de la armadura".
La amplitud y el alcance de la ciencia ficción armadura exoesqueleto está muy bien capturado en la escena de barrido y cerca de la gran final del 2013 Marvel Studios con su producción de "Iron Man 3". Tony Stark convoca esencialmente todo su arsenal para sobrevolar y prestar asistencia durante la batalla final. Esta escena es bastante notable y visualmente impresionante porque ilustra las muchas versiones del Hombre de Hierro exoesqueleto soñado desde 1963.
Para mí, esta escena de Iron Man 3 realmente gritó "los exoesqueletos ya están aquí!" En mi libro "La invención de Iron Man - La posibilidad de un Hombre-Máquina" Utilizo Iron Man como una metáfora para amplificar el potencial de nuestra biología humana a través del uso de la tecnología. Me imagino la aplicación integrada de la tecnología exoesqueleto totalmente integrado con el sistema nervioso humano. Para ir más allá del concepto de blindaje puede ser llevado a una armadura totalmente integrado con y controlado directamente por el sistema nervioso humano. Al igual que con la armadura Extremis descrito por Warren Ellis en su punto de vista sobre Iron Man.
Si bien estamos de manera considerable distancia de la creación y el control de un hombre exoesqueleto como el de Iron Man, continúo para mantener la visión puesta en lo que la ciencia y el ingeniero de producción pueden hacer, para llevarnos hacia ese futuro fusión biotecnología. Sigo dando tumbos por el ritmo y el alcance de los avances. Aquí resumo 2 aplicaciones recientes "calidad comercial" de exoesqueletos "portátiles" y neuroprotésica que me parecen especialmente importantes. Ellos son sorprendentes en cuanto a la forma en que realmente se podrían utilizar ahora para ayudar a personas reales con problemas de movilidad, aunque todavía no están a la altura de salvar al mundo del mal en una misión de Avengers .
Una maratón como ejemplo de los exoesqueletos en acción
Mientras que la imagen de Iron Man disparando a través del cielo es inmediatamente atractivo, ese tipo de integrado vuelo exoesqueleto queda un largo camino por recorrer. Hasta hace poco tiempo, incluso un exoesqueleto que incluso podría moverse con paso lento era una cosa sólo imaginado en el horizonte. Ahora, las compañías como la japonesa Cyberdyne Inc. (productor del Hybrid Assistive Limb (HAL) y Argo Medical Technologies de Israel (productor de ReWalk ) han comenzado a traducir este concepto de la ciencia ficción a la vida real.
El verano pasado , una mujer llamada Claire Lomas utilizo un dispositivo de " ReWalk " para convertirse en la primera persona en utilizar un exoesqueleto robótico para terminar un maratón. La extremidad inferior del exoesqueleto de ReWalk proporciona el movimiento de sus piernas y le permitió, junto con muletas para andar los enteros 26,2 millas de la ruta de la maratón de Londres.
Este fue un esfuerzo agotador y que duró 16 días, pero representa un gran ejemplo del poder de la ciencia de la fusión, la ingeniería y el espíritu humano. Usando una técnica aplicada con éxito en muchas prótesis accionadas, los movimientos de las piernas producidos por el dispositivo ReWalk son controlados por señales provocadas por el movimiento de la parte superior del cuerpo. Para acercarse al diseño neuroprostetico integrado que siento sería realmente necesario el uso de un exoesqueleto que podría replicar completamente y mejorar el movimiento humano, queda para futuros desarrollos para incluir comandos activados directamente desde el sistema nervioso (cerebro y médula espinal).
El uso de comandos del sistema nervioso para controlar prótesis
Cuando decidimos producir un movimiento, los comandos complejos relacionados con la planificación motora y la organización envían señales a las áreas de salida del motor del cerebro. Estos comandos luego viajan por la médula espinal hasta el nivel adecuado. Es decir, más arriba de los movimientos del brazo y más abajo de las piernas. En el nivel de la médula espinal las células que controlan los músculos que necesitan ser activadas. A partir de la médula espinal los comandos van a los músculos necesarios para producir el movimiento. Todo esto requiere tiempo y la retransmisión presenta retrasos en el control que harían peleas superhéroes blindados algo más difíciles.
Debido a estos retrasos, argumenté que en la invención de Iron Man el objetivo final debería ser la creación de neuroprótesis controladas por comandos del cerebro. Esto reduce los retrasos de transmisión que se encuentran en el uso de los comandos que se dirigen a los niveles inferiores en la médula espinal o en un grado muscular. Pero también actualmente requiere la inserción de electrodos en el sistema nervioso. En cambio, un buen punto de partida, por ahora es usar los comandos del cerebro que son transmitidas y detectado como actividad eléctrica (electromiografía, EMG) de los músculos.
Estas señales de EMG se pueden detectar con bastante facilidad con electrodos colocados en la piel sobre los músculos de interés. La actividad EMG es una aproximación bastante fiel a lo que su sistema nervioso está tratando de conseguir que sus músculos se hacen. Es algo así como una forma biológica de "escuchas telefónicas" a "escuchar" a los comandos enviados a los músculos. Muchas neuroprótesis diferentes han sido desarrollados para utilizar señales de control EMG con el fin de guiar la actividad de los motores en la propia prótesis.
Un ejemplo extremo de utilizar este tipo de control para prótesis ocurrió el año pasado. Zac Vawter, un amputado por encima de la rodilla , utilizó una pierna neuroprostática que utiliza el control de EMG que subir 103 tramos de escaleras de la Torre Sears en Chicago. La escalada de Zac fue parte de un evento para recaudación de fondos para el Centro de Medicina Biónica en el Instituto de Rehabilitación de Chicago y fue una demostración pública del estado de la técnica para la neuroprótesis.
Mientras que la idea de sustituir una extremidad y su función con una prótesis no es exactamente el mismo que el de un hombre exoesqueleto Hierro restaurar o mejorar la función, los principios básicos para el control son muy similares. De hecho, "Robot Suit HAL" de Cyberdyne utiliza señales EMG para controlar el brazo y partes de pata del exoesqueleto de cuerpo completo.
En el momento de escribir estas líneas, "Robot Suit HAL " sólo puede ser accedido y utilizado en Japón a través de alquileres en algunos centros de rehabilitación. Parece cierto que las aplicaciones y oportunidades en el extranjero están a la vuelta de la esquina. ReWalk está disponible para su compra en Europa, pero está pasando por la aprobación de la FDA para la oferta en Estados Unidos. Está claro que las soluciones futuras a problemas de movilidad y la mejora de las capacidades humanas están actualmente dirigidas por los científicos e ingenieros que trabajan en todo el mundo.
Estos avances de la vida real se están incorporando en los productos que en breve estará disponible en el mercado en todo el mundo. Ellos representan avances asombrosos en la ciencia y la aplicación de conceptos de ingeniería que eran simplemente la ciencia ficción hace una década. Estos avances también ponen de relieve el potencial para futuros desarrollos que continúan siendo impulsados por el ingenio humano. Parafraseando las palabras inspiradoras de John F. Kennedy en 1963 decía que "algunas personas ven las cosas como son y se preguntan ¿por qué?" Yo sueño cosas que nunca fueron y pregunto , ¿por qué no ?.
Sugiero que si podemos soñarlo, podemos imaginarlo . Si podemos imaginarlo, podemos inventarlo. Si somos capaces de inventarlo , podemos darle un buen uso.
Autor: E. Paul Zehr
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