Estudio estadounidense / Los exoesqueletos tienen un problema: pueden forzar el cerebro

Los exoesqueletos, dispositivos portátiles utilizados por los trabajadores en las líneas de montaje o en los almacenes para aliviar el estrés en la zona lumbar, pueden competir con recursos valiosos en el cerebro mientras las personas trabajan, cancelando los beneficios físicos de usarlos, sugiere un nuevo estudio.

Exoesqueletos, el estudio publicado en Applied Erogonomics

El estudio, publicado recientemente en la revista Applied Ergonomics, encontró que cuando las personas usaban exoesqueletos mientras realizaban tareas que requerían que pensaran en sus acciones, sus cerebros trabajaban horas extras y sus cuerpos competían con los exoesqueletos en lugar de trabajar en armonía con ellos.

El estudio indica que los exoesqueletos pueden suponer una carga suficiente para el cerebro como para negar los posibles beneficios para el cuerpo.

"Es casi como bailar con una pareja realmente mala", dijo William Marras, autor principal del estudio, profesor de ingeniería de sistemas integrados y director del Instituto de Investigación de la Columna Vertebral de la Universidad Estatal de Ohio.

“El exoesqueleto está tratando de anticipar tus movimientos, pero no va bien, así que luchas con el exoesqueleto, y eso causa este cambio en tu cerebro que cambia el reclutamiento muscular y podría causar fuerzas más altas en la espalda baja, lo que podría conducir a dolor y posibles lesiones ".

Exoesqueletos y fatiga cerebral, el estudio:

Para el estudio, los investigadores pidieron a 12 personas, seis hombres y seis mujeres, que levantaran repetidamente un balón medicinal en dos sesiones de 30 minutos. Para una de las sesiones, los participantes usaron un exoesqueleto. Para el otro, no lo hicieron.

El exoesqueleto, que se adjunta al pecho y las piernas del usuario, está diseñado para ayudar a controlar la postura y el movimiento durante el levantamiento para proteger la zona lumbar y reducir la posibilidad de lesiones.

Los investigadores utilizaron sensores infrarrojos para evaluar la actividad cerebral de los participantes y midieron la fuerza en la espalda baja de cada participante durante cada sesión.

También registraron el número de veces que cada participante pudo levantar el balón medicinal en cada sesión.

Luego, en sesiones separadas, les pidieron a esos mismos participantes que realizaran la misma tarea, levantar un balón medicinal durante 30 minutos, en una sesión usando un exoesqueleto, pero agregaron una tarea mental: hicieron que los participantes restasen 13 de un número aleatorio entre 500 y 1,000 cada vez que levantaron la pelota.

Descubrieron que cuando los participantes simplemente levantaban y bajaban la pelota, el exoesqueleto reducía ligeramente la carga en la espalda baja de los participantes.

Pero cuando los participantes tuvieron que hacer cálculos matemáticos mientras levantaban y bajaban la pelota, esos beneficios desaparecieron.

Aunque los usuarios de exoesqueletos en una línea de montaje pueden no tener que hacer cálculos matemáticos en sus cabezas, cualquier tipo de tensión mental, como estrés psicológico o instrucciones que deban seguir, podría tener el mismo efecto, dijo Marras.

"Cuando observamos lo que estaba sucediendo en el cerebro, había más competencia por esos recursos en el cerebro", dijo Marras.

"La persona estaba haciendo esa matemática mental, pero el cerebro también estaba tratando de descubrir cómo ayudar al cuerpo a interactuar con el exoesqueleto, y eso confundió la forma en que el cerebro reclutó los músculos para realizar la tarea".

Cuando esos músculos compiten entre sí, el cerebro funciona de manera menos eficiente y las fuerzas en la espalda aumentan, encontraron los investigadores.

“Si usted es una empresa que gasta cientos o miles de dólares por exoesqueleto, existe una muy buena posibilidad de que el exoesqueleto no les esté haciendo ningún bien a sus empleados”, dijo Marras.

"Todos los exoesqueletos no son malos, pero la gente es desordenada y todos son diferentes: tienes que usar exoesqueletos con algo de inteligencia y cierta comprensión de lo que implica el trabajo".

Este estudio se realizó en el Instituto de Investigación de la Columna Vertebral del Estado de Ohio, en asociación con investigadores de la Universidad Texas A&M. Los coautores del estudio incluyen a Eric B. Weston de Ohio State y Yibo Zhu y Ranjana K. Mehta de Texas A&M.

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Fuente:

La Universidad del Estado de Ohio

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