Una rodilla biónica integrada al hueso y al sistema nervioso devuelve el control natural a personas con amputaciones
Un innovador avance del MIT logra que una prótesis sea percibida como parte del cuerpo, mejorando la movilidad y el control en personas con amputaciones por encima de la rodilla.
Por Enrique Coperías
Un paciente con una prótesis mecanoneural osteointegrada supera un obstáculo en su camino al flexionar y extender voluntariamente su rodilla fantasma. Las señales musculares de la rodilla residual controlan el movimiento de la prótesis motorizada, replicando la intención natural del usuario. Cortesía: MIT News
Una nueva rodilla biónica desarrollada por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) podría transformar la experiencia de quienes viven con amputaciones por encima de la rodilla.
En un pequeño estudio clínico, las personas que utilizaron esta prótesis lograron caminar con mayor fluidez, subir escaleras con más facilidad y esquivar obstáculos de manera más natural que con las prótesis convencionales.
Pero quizá el cambio más significativo fue otro: los participantes afirmaron que la pierna artificial se sentía como parte de su cuerpo.
¿Qué diferencia a esta prótesis biónica de las convencionales?
A diferencia de las prótesis tradicionales, que se acoplan a través de un encaje externo sobre el muñón, esta nueva tecnología se integra directamente al hueso y al tejido muscular del usuario. La clave está en un enfoque quirúrgico pionero —la conocida como interfaz mioneuronal agonista-antagonista (AMI)— que permite recuperar el diálogo natural entre músculos tras la amputación.
Esto no solo aporta mayor estabilidad al caminar, sino que además proporciona señales eléctricas más precisas para controlar el movimiento de la extremidad robótica.
«Una prótesis integrada en el tejido, anclada al hueso y controlada directamente por el sistema nervioso, no es un mero dispositivo separado y sin vida, sino un sistema cuidadosamente integrado en la fisiología humana, que ofrece un mayor nivel de encarnación protésica», explica Hugh Herr, investigador principal del proyecto y codirector del Centro K. Lisa Yang de Biónica del MIT.
En palabras de Herr, «no se trata simplemente de una herramienta que el ser humano emplea, sino un sistema cuidadosamente fusionado con la fisiología humana, una extensión del propio cuerpo».
¿Qué es la protésis OMP?
Herr, que también es miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro, lleva años trabajando en sistemas capaces de traducir señales neuromusculares en movimientos robóticos. En 2024, su equipo demostró que personas con amputaciones por debajo de la rodilla y tratadas con la citada técnica quirúrgica AMI caminaban más rápido y sorteaban obstáculos con mayor naturalidad.
El nuevo estudio va más allá: extiende este enfoque a amputaciones por encima de la rodilla, donde la pérdida muscular y ósea representa un desafío aún mayor.
La pieza central de esta nueva generación de prótesis es el sistema conocido como OMP (prótesis mecanoneural osteointegrada), que combina la interfaz mioneuronal agonista-antagonista con un implante de titanio insertado en el fémur. Este implante contiene dieciséis cables que transmiten las señales de los músculos internos hacia un controlador robótico, que calcula el par de fuerza necesario para ejecutar el movimiento deseado por el usuario.
De este modo, la prótesis no solo responde con mayor precisión, sino que también soporta mejor la carga, eliminando así los molestos encajes externos que pueden causar infecciones en la piel.
La nueva rodilla biónica permite a personas con amputaciones por encima de la rodilla caminar más rápido, subir escaleras y sortear obstáculos con mayor facilidad que con una prótesis tradicional. El sistema se integra directamente al tejido óseo y muscular del usuario (fila inferior derecha), lo que proporciona mayor estabilidad y un control mucho más preciso del movimiento. Cortesía: MIT News
Quiénes probaron la nueva prótesis
Tony Shu, primer autor del estudio publicado en Science, destaca en un comunicado del MIT que esta integración permite una conexión más fiel entre el cuerpo y la máquina: «Estamos cargando directamente el esqueleto, que es la parte del cuerpo que se supone que debe cargarse, frente al uso de encajes, que es incómodo y puede provocar con frecuencia infecciones cutáneas».
El estudio comparó tres grupos de participantes:
✅ Dos con el sistema de prótesis mecanoneural osteointegrada (OMP) completo.
✅ Ocho que solo habían recibido la cirugía AMI.
✅ Siete con amputaciones convencionales.
Los diecisiete voluntarios probaron una rodilla robótica desarrollada por el laboratorio del MIT. En tareas como flexionar la pierna, subir escaleras o esquivar obstáculos, los usuarios del OMP demostraron un rendimiento superior, tanto en control como en eficiencia de movimiento.
La sensación de encarnación
Pero más allá de las métricas físicas, el estudio también abordó un aspecto intangible y fundamental: la sensación de pertenencia. ¿Sentían los participantes que la prótesis era parte de su cuerpo? ¿Percibían que tenían dos piernas? ¿Sentían que controlaban el movimiento como con una extremidad natural? Los resultados fueron muy prometedores.
En efecto, los usuarios del sistema OMP reportaron una mejora notable en la llamada agencia y propiedad del dispositivo, lo que los investigadores interpretan como un mayor grado de encarnación.
Recordemos que la encarnación en una prótesis es el fenómeno por el cual una persona percibe una prótesis como parte de su propio cuerpo, y no como un objeto externo o una herramienta. Este proceso se manifiesta a través de tres componentes clave:
✅ La agencia, que es la sensación de controlar activamente los movimientos de la prótesis de forma voluntaria, como se haría con una extremidad natural.
✅ La propiedad, que se refiere a la percepción de que la prótesis pertenece al cuerpo, como si fuera una parte más del mismo.
✅ La localización corporal, que implica sentir que la prótesis ocupa un lugar coherente dentro del esquema corporal, es decir, que está exactamente donde debería estar una pierna o un brazo.
Tecnología biónica con propósito humano
«Por muy sofisticados que sean los sistemas de inteligencia artificial de una prótesis robótica, el usuario seguirá sintiéndola como una herramienta, como un dispositivo externo —reflexiona Herr. Y continúa—: Pero con este enfoque integrado en el tejido, cuando se pregunta al usuario humano qué es su cuerpo, cuanto más integrado esté, más dirá que la prótesis es en realidad parte de sí mismo».
La cirugía AMI ya se aplica de forma rutinaria en amputaciones por debajo de la rodilla en el Hospital Brigham and Women’s, y se espera que se extienda pronto a casos más complejos. En cuanto al sistema OMP, aún necesita pasar por ensayos clínicos más amplios para obtener la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos, algo que podría tardar unos cinco años.
Este avance, financiado por el Yang Tan Collective y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), marca un hito en el camino hacia una biónica verdaderamente integrada, donde la tecnología no reemplace al cuerpo, sino que lo prolongue.▪️
Información facilitada por MIT News
Fuente: Tony Shu et al. Tissue-integrated bionic knee restores versatile legged movement after amputation. Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv3223
