Un implante cerebral permite manejar una tablet sólo con el pensamiento

Un sensor intracortical reconoce las señales neuronales y las transmite a un ratón inalámbrico

El participante al que el estudio se refiere como T5 es un hombre de 63 años de edad. Sufre tetraplejia por una lesión en la médula espinal, puede hablar y retiene un movimiento mínimo, aunque no funcional, en sus dedos. Pese a no poder mover su mano, T5 es capaz de manejar directamente cualquier tablet del mercado a través de impulsos cerebrales. Un equipo de científicos en Estados Unidos ha desarrollado una interfaz cerebro-ordenador (ICO) que permite a personas con parálisis operar directamente un dispositivo con sólo pensar en mover el cursor y hacer clic. Los detalles de la investigación y el ensayo clínico han sido publicados este miércoles en la revista PLOS One.

El ICO funciona gracias a un pequeño implante -del tamaño de una aspirina infantil-colocado en el interior de la corteza motora, la región del cerebro responsable de la planificación, el control y la ejecución de los movimientos. El implante contiene 96 microelectrodos que penetran entre 1 y 1,5 mm en el córtexy que reconocen las señales generadas por el cerebro antes de realizar cualquier acción motriz. Una vez identificadas, se transmiten a través de un cable a un ordenador en el que algoritmos decodifican los impulsos cerebrales y lo envían a un dispositivo externo, en este caso un sistema bluetooth configurado para funcionar como ratón inalámbrico. Así los impulsos se traducen en movimientos del cursor en la pantalla.

En este caso los autores conectaron el ratón directamente a una tableta Google Nexus 9 -sin ninguna modificación previa- y pidieron a T5 y a los otros participantes que realizaran una serie de tareas. Así, estas personas con parálisis severas han podido reproducir música, buscar vídeos en YouTube, escribir y enviar mensajes de Whatsapp o comprobar la previsión del tiempo. Otra de las participantes, que se dedicaba a la música, consiguió interpretar un fragmento de la Sinfonía nº 9 de Beethoven en una aplicación para tocar el piano.

“Hemos aplicado conocimientos de neurociencia y neuroingeniería para restaurar a estas personas la capacidad de controlar tecnologías cotidianas que utilizaban antes de su enfermedad”, explica Jaimie Henderson, neurocirujano de la Universidad de Stanford y uno de los autores principales del artículo. “Y es maravilloso verlos expresarse por sí mismos o simplemente encontrar la canción que quieren escuchar”, reconoce. El ensayo clínico contó con tres participantes: dos presentaban debilidad o pérdida del movimiento de sus brazos por una esclerosis lateral amiotrófica (ELA), además del paciente cuya parálisis fue provocada por una lesión en la médula espinal.

Tecnología accesible

El hecho de que dispositivos comerciales pudieran ser utilizados de fábrica es especialmente relevante, de acuerdo con los autores. “Las tecnologías asistenciales disponibles hoy en el mercado, aunque relevantes y útiles, son muy limitadas”, señala el ingeniero y neurocientífico de Stanford Krishna Shenoy, coautor del artículo. Esta limitación se debe en gran medida a las dificultades para introducir y procesar señales de los dispositivos. “Pero ahora, gracias al ICO, se puede comprar una tablet normal, activar Bluetooth y utilizarse de inmediato”, añade.

El equipo responsable de la investigación forma parte de la iniciativa BrainGate, que integran biólogos, ingenieros y médicos de distintas instituciones estadounidenses. Sus miembros explican que las mejoras están ligadas al desarrollo de algoritmos de decodificación e ingeniería de sistemas en la última década. En concreto, en este estudio los participantes fueron capaces de realizar 22 acciones de selección y clic por minuto, además de escribir hasta 30 caracteres por minuto utilizando programas estándar de correo electrónico y procesadores de texto.

Un futuro sin cables

Los inconvenientes, a día de hoy, son la necesidad de una intervención para colocar el implante y el hecho de que los cables conectados al mismo son bastante grandes y aparatosos, lo que conlleva ciertos riesgos. Los autores explican que en el futuro esperan conseguir que estos dispositivos sean inalámbricos (el equipo de Stanford ya está investigando en este sentido), capaces de conectarse un receptor a cualquier ordenador y poder usarlo sólo con el pensamiento. Otros métodos menos invasivos para reconocer la función cerebral podrían incluir sensores que se colocan en el cuero o electroencefalografía (EEG), pero el estado actual de esta tecnología no permite conseguir resultados tan precisos como los implantes.

Por otro lado, los investigadores señalan que el estudio también tiene el potencial de abrir nuevas e importantes líneas de comunicación entre los pacientes con déficits neurológicos severos y sus médicos. “Puede restaurar una comunicación fiable y rápida en pacientes que han perdido la capacidad de hablar”, explica José Albites Sanabria, de la Universidad de Brown. “Esto no sólo podría proporcionar una mayor interacción con su familia y sus amigos, sino que también puede crear un canal para describir más detalladamente los problemas de salud a sus cuidadores”.

En estos últimos años los investigadores de BrainGate y otros grupos que desarrollan proyectos similares han demostrado que estas tecnologías tienen el potencial de permitir a las personas mover no sólo cursores, sino también los brazos robóticos o recuperar el control de sus propias extremidades. En 2006 un joven paralizado por una lesión medular consiguió mover objetos a través de una prótesis neuromotora y en 2012 un brazo mecánico permitió beber sin ayuda a una mujer que había sufrido un ictus 15 años atrás.

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