Si bien las inauguraciones de los Mundiales de Futbol no suelen ser tan espectaculares como las de unos Juegos Olímpicos, también suelen despertar el interés de los aficionados alrededor del mundo. Por eso, no son pocos quienes se preguntan ¿cómo será la ceremonia de apertura de Brasil 2014?
Más allá de los discursos de distintas autoridades y antes de que ruede el balón e inicien las hostilidades entre Brasil y Croacia, habrá un momento histórico que sorprenderá a todos, aquí la historia.
El niño que quería participar en un Mundial
Todo comienza un 21 de junio de 1970, fecha en la que Brasil derrotó a Italia en la cancha del Estadio Azteca y se proclamara campeón del Mundial México 70. Uno de los millones de televidentes que vio esta contundente victoria de 4-1 fue Miguel Nicolelis, quien entonces tenía 9 años y presenció el partido en un televisor blanco y negro de su casa de Sao Paulo.
Aquella ciudad y el resto del país estallaron en jubilo y festejos. Al igual que muchos niños brasileños que vieron la proeza de la verdeamarela, Nicolelis tuvo el sueño de algún día participar en un Mundial de Futbol. Ahora tiene 53 años, es neurólogo y será protagonista de Brasil 2014, aunque no como jugador sino como parte fundamental de la ceremonia de inauguración, donde desarrollará una escena digna de ciencia ficción en el campo de la Arena Corinthians.
¿Qué pasará?
Imaginemos la escena:
Silencio total en el estadio. En la cancha irrumpen ochos personas en silla de ruedas, una de ellas se pone de pie y camina hacia un balón de futbol. Al llegar golpeará el balón, haciéndolo rodar unos metros para marcar el inicio del Mundial.
¿Y esto que tiene de especial? Pues que la persona que golpeará el balón usará un exoesqueleto biónico, que incorpora los últimos avances de la robótica con el que las personas parapléjicas pueden caminar nuevamente.
Lo sabemos, ya les habíamos contamos sobre este exoesqueleto en otras notas, pero consideramos interesante saber la historia detrás de esta novación tecnológica.
Las características del exoesqueleto
Los pacientes pueden controlar esta maquinaria usando únicamente su actividad cerebral para caminar, correr, moverse o patear un balón a voluntad. Incluso recuperarán la sensación de caminar, pues el exoesqueleto tendrá en la planta del pie varios sensores.
En palabras de Miguel Nicolelis, estas son las características del exoesqueleto:
”El exoesqueleto tiene 1.78m, casi 1.80m de largo. El peso final todavía no está definido, porque faltan algunas pruebas, será algo alrededor de 60, 70 kilos. Pero eso es irrelevante porque el paciente no va a sentir el peso; la máquina va a ser responsable por el equilibrio del paciente y del propio exoesqueleto, mientras el paciente controla el comienzo de los movimientos, el término de los mismos y, obviamente, el dar el puntapié. Los sensores se sitúan en la planta del pie y entregarán esas señales al brazo de la persona, que va a imaginar sus piernas caminando, transitando y pisando el suelo por medio de ese feedback que recibe en los brazos”.
Para Nicolelis, la tecnología del exoesqueleto está basada en el funcionamiento de la selección brasileña de 1970, donde el cerebro de los jugadores manejaban el balón no como un objeto ajeno, sino como parte del propio cuerpo.
Los antecedentes
En 1980, Jon Kaas, uno de los grandes científicos estadounidenses de los últimos 50 años, realizó varias pruebas sobre neuroplasticidad, sentando las bases del trabajo que Nicolelis desarrollaría 30 años después.
Por siglos se creyó que las neuronas individuales de distintas partes del cerebro se encargan de funciones en especifico, y que si estas neuronas se dañaban, la capacidad de realizar esa función se perdería; lo mismo se pensaba de las vías que transportan señales sensoriales. Sin embargo, con sus primeros trabajos con primates, Kaas y sus colegas demostraron que el cerebro es adaptable, y que si una neurona muere, otras podrán encargarse de sus funciones, y si las vías se bloquean, podrán formarse nuevas rutas y funcionar incluso de forma más eficiente.
“(La plasticidad) es la base de todo lo que hacemos. (Kaas) es como mi padrino, como mi héroe”, señaló Nicolelis.
El camino hacia la inauguración
El 21 de febrero de 1989, Nicolelis obtuvo una beca postdoctoral de la Hahnemann University, en Filadelfia y abandonó Brasil con sólo dos maletas y 1,200 dólares en efectivo (de los cuales, el chofer del primer taxi que abordó le birló 300, pues le dijo que era de la mafia italiana y amenazó con matarlo si no le entregaba el efectivo).
El asesor de Nicolelis en aquella época fue John Chapin, cuya investigación se centró en el desarrollo de sensores que podían leer al mismo tiempo las señales de un conjunto de neuronas corticales del cerebro. Antes, los sensores de los neurocientíficos sólo podían leer las señales de las neuronas individuales.
Cuando la plasticidad demostró que los grupos de neuronas trabajaban en conjunto, Chapin y Nicolelis querían leer las señales transmitidas por estas asociaciones. Durante los siguientes cinco años construyeron sensores (delgados como un cabello) que al implantarse vía quirúrgica en el cerebro, podían leer simultáneamente las señales generadas por decenas de neuronas. Actualmente existen sensores que leen 1800 neuronas a la vez.
Mientras Chapin y Nicolesis avanzaban en su investigación, otras pruebas científicas mostraron que los sujetos de investigación que imaginaban estar practicando alguna actividad, mostraban mejoras de rendimiento similares a las que obtendrían si la llevaran a cabo de forma física. Dichos hallazgos apoyaban la teoría del español Santiago Ramón y Cajal (Premio Nobel de Medicina en 1906) que en 1890 afirmó que:
“Cualquier hombre puede ser el escultor de su propio cerebro”.
La clave, de acuerdo a Cajal, era la práctica mental. Aunque nunca pudo probarlo, un siglo después la investigación de neuroplasticidad respaldó sus ideas. Esos mismos principios se convirtieron en la base de los estudios que ayudaron a Nicolelis a desarrollar un exoesqueleto que pudiera controlarse mentalmente.
La creación del exoesqueleto
En 1994, Nicolelis se convirtió en profesor asistente en la Duke University, y en los siguientes años emprendió una serie de estudios con animales. Posteriormente produjo la primera interfaz cerebro-máquina, en un dispositivo que permitía el control de los movimientos de una máquina por medio del cerebro y que fue llamado IMC.
Nicolelis y Chapin encontraron que las neuronas del 90% de las personas pueden activarse para crear un modelo eléctrico que le ordene al cuerpo caminar. Como el cerebro y la médula espinal decodifican la señal y la convierten en un comando, estos científicos se abocaron en la construcción de sensores para leer la actividad cerebral de una rata que trataba de presionar una palanca para obtener agua. Dicho patrón del pensamiento fue reconocido y procesado por el IMC, convirtiéndolo en un impulso para accionar la palanca. Así, la rata visualizó el acto de empujar la palanca y el IMC se encargó de llevarlo a cabo.
En lo consecuente, Nicolelis y compañía siguieron realizando experimentos con animales y para el 2004, un IMC fue aprobado por primera vez en 11 seres humanos que padecían Parkinson, y que por medio de sensores implantados pudieron manejar los controles de un videojuego.
En el 2008, pocos meses después de que Brasil obtuvo su candidatura para organizar el Mundial de Futbol, Nicolesis y su equipo acababan de presentar los resultados de un experimento en el que una hembra de mono Rhesus llamada Idoya, con electrodos implantados en su cerebro, caminaba sobre una cinta de correr y enviaba las señales eléctricas a un robot.
Lo único que Idoya podía ver era al robot en una pantalla de televisión colocada sobre la cinta de correr. Entonces, el robot comenzó a caminar gracias a estas señales, aún y cuando Idoya dejó de correr pero seguía imaginando la acción.
Esto sirvió de inicio para desarrollar un exoesqueleto que permitiera a las personas incapacitadas volver a caminar.
El siguiente reto era que las personas que lo usaran recuperaran nuevamente el sentido del tacto (como sentir la presión en el pie al estar parados). La solución llegó en el 2011, cuando la ciencia logró que el cerebro interpretara las señales recibidas directamente de los sensores, y fueran dirigidos hacia otros nervios. Así lo explica Nicolelis:
“Es casi como la creación de un sexto sentido. Si el patrón se recibe bajo ciertas condiciones, el cerebro puede aprender muy rápidamente, en tan sólo unas pocas sesiones, cómo manejar este nuevo mensaje artificial”
En junio de 2011, mientras Nicolelis realizaba una gira por Brasil presentando su libro Beyond Boundaries, mencionó por primera vez en Sao Paulo la idea de hacer caminar a una persona parapléjica por medio de un exoesqueleto durante la inauguración del Mundial del 2014, causando que todos los asistentes a la presentación se emocionaran.
El sueño que se hará realidad
El proyecto comenzó a ganar atención, aunque aún había un obstáculo tecnológico: los sensores tenían que ser implantados quirúrgicamente en el cerebro, procedimiento que resultó efectivo en pacientes humanos y animales, pero que por cuestiones éticas no podría usarse durante la Copa Mundial.
Fue hasta el 2012 cuando Nicolelis demostró que una sensor podía colocarse en la cabeza sin necesidad de ninguna intervención quirúrgica por medio de un artefacto parecido a un gorro de natación, capaz de leer y transmitir satisfactoriamente las ordenes del cerebro hacia un exoesqueleto.
Con estos avances, el pasado 24 de enero de 2013 el gobierno brasileño aceptó financiar el proyecto. 15 meses después, este apoyo mostrará sus frutos en la inauguración de la Copa Mundial Brasil 2014. Las ocho personas que participarán en la ceremonia de apertura, fueron seleccionados por la Asociación de Asistencia a los Niños Discapacitados de Brasil (AAND), que forman parte del proyecto “Andar de nuevo”.
Los ocho participantes que irrumpirán sobre la cancha del estadio en Sao Paulo, son seis hombres y dos mujeres de entre 20 y 35 años, que se encuentran paralizados de la cintura hacia abajo por accidentes automovilísticos o caídas, y que podrán cumplir el sueño de volver a caminar, justo cuando los ojos del mundo estén postrados sobre ellos.
Desde que se aprobó el proyecto, esos pacientes trabajan junto con un equipo de médicos y neurólogos de 16 a l8 horas diarias, durante siete días a la semana, para lograr que todo este listo el día de la ceremonia de apertura. Lo interesante, es que al principio estas personas desconocían que uno de los objetivos finales del proyecto era participar en la inauguración de la Copa Mundial, noticia que se les dio apenas en febrero.
Sólo uno de los participantes tendrá la oportunidad de caminar en la ceremonia inaugural y será el que mejor se adapte al exoesqueleto. Esto, lejos de ocasionar la rivalidad entre ellos, los ha hermanado. Ya se le solicitó a la FIFA que cada uno de los pacientes use el exoesqueleto en distintos juegos, pero este organismo aún no lo autoriza
El paciente que sea seleccionado, contará con un minuto y medio para caminar y patear el balón, aunque aún no se sabe si lo hará sobre una plataforma elevada o sobre el terreno de juego, ni cómo se desarrollará la logística para que todos los aparatos que Nicolelis necesita para echar a andar el exoesqueleto puedan estar presentes en el estadio.
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¿Una mezcla de Pacific RIM con Avatar?, lo cierto es que esta inauguración no sólo será emocionante desde el punto de vista deportivo, sino también científico.