Un Nuevo Robot-Salamandra Permite Indagar en la Locomoción Vertebrada

Robótica
6 de Abril de 2007.

Un grupo de investigadores europeos ha desarrollado un modelo de la médula espinal de la salamandra y lo ha puesto en ejecución en un nuevo robot anfibio parecido a este animal. El robot cambia su velocidad y tipo de marcha en respuesta a señales eléctricas simples, sugiriendo ello que el sistema distribuido neural en la médula espinal es la clave para llevar a cabo las complejas capacidades locomotoras de los vertebrados.

Científicos de la EPFL en Suiza, y del INSERM y la Universidad de Burdeos en Francia han presentado su robot, al que han llamado "Salamandra Robótica". Esta criatura amarilla de cuatro patas revela mucho sobre la evolución de la locomoción vertebrada. Es también una clara demostración de que los robots se pueden utilizar para probar y para verificar conceptos biológicos, y que la propia Naturaleza muy a menudo ofrece por sí misma las soluciones ideales para el diseño robótico.

Los investigadores utilizaron un modelo numérico de la médula espinal de la salamandra para explorar tres aspectos fundamentales relacionados con el movimiento de este vertebrado: ¿Cuáles fueron los cambios en la médula espinal que le permitieron evolucionar de la locomoción acuática a la locomoción terrestre? ¿Cómo se coordinan los movimientos axiales con los de los miembros? Y, ¿cómo una señal eléctrica simple del tallo cerebral es traducida por la médula espinal en un cambio en la marcha?

Cuando pensaron que tenían las respuestas a estas preguntas, los miembros del equipo instalaron el modelo (un sistema de osciladores acoplados que representan las redes neurales en la médula espinal) en el robot-salamandra. Señales eléctricas simples, como las señales enviadas del cerebro superior a la médula espinal, fueron enviadas de forma inalámbrica desde un ordenador portátil al robot. Estas señales fueron suficientes para hacer cambiar al robot su velocidad y dirección, y para hacerle pasar de caminar a nadar. El modelo, por lo tanto, proporciona una posible explicación, relevante para todos los organismos de cuatro patas, de cómo la locomoción ágil es controlada por los mecanismos distribuidos neurales, situados en la médula espinal.

Esta investigación puede señalar, en última instancia, un camino hacia una mejor comprensión de los circuitos de la médula espinal humana, los cuales son más sofisticados que la versión robótica. Si las señales de control recibidas por la médula espinal pudieran ser identificadas, quizás sería posible reanudarlas en pacientes con lesiones de médula espinal, utilizando para ello estimulaciones eléctricas.