Una paciente paralizada equipado con un chip implantado el
cerebro ha sido capaz de usar un brazo robótico para alcanzar y recoger una
botella de café, ponerlo lo suficientemente cerca de su rostro para que pudiera
beber de una pajita, y luego colocar la botella en la mesa.
La paciente tetrapléjica fue equipada con un implante electrónico
en el cerebro que puede manejar un brazo robótico para alcanzar y agarrar
objetos. Un estudio publicado hoy en la revista Nature muestra que las personas
con los chips en el cerebro pueden utilizar los dispositivos para realizar complejas
tareas que podrían ser útiles en la vida cotidiana. Por otra parte, los
electrodos implantados pueden grabar señales neuronales hasta durante cinco
años lo cual es mas de lo que se había sospechado. En estudios anteriores, los
pacientes con implantes en el cerebro han sido capaces de mover un cursor en
una pantalla, pero no realizar movimientos complejos con los objetos del mundo
real.
Los resultados son las últimas novedades de un equipo
dirigido por John Donoghue, un neurocientífico de la Universidad de Brown.
Donoghue y sus colaboradores había informado en 2006 que los pacientes
paralizados por lesiones en la médula espinal podrían utilizar interfaces
cerebro-máquina para impulsar el movimiento de los cursores en una pantalla y
hacer sencillos movimientos de abrir y cerrar con una mano robótica. Ahora los
investigadores han demostrado que una interfaz cerebro-máquina puede dirigir
las tareas más complicadas. "No sólo las personas pueden controlar un
cursor de ordenador, ahora puede controlar dispositivos muy complejos, como un
brazo robótico que puede llevar a cabo las funciones que nuestro propio brazo
puede hacer", dijo Donoghue.
El implante en el cerebro es pequeño, de unos cuatro milímetros en cada
lado, cuenta con 96 electrodos similares a cabellos que se extienden desde los
lados. El dispositivo se encuentra en la superficie del cerebro, y los
electrodos penetran en la corteza motora de la región del brazo a una
profundidad de un milímetro. El implante registra los impulsos de docenas de
neuronas. La intención de un paciente de moverse genera estos impulsos, que se
transmiten a un ordenador que traduce los patrones de actividad eléctrica en
los comandos que pueden controlar un brazo robótico.
"Lo que me llama la atención acerca de este estudio es
que se aplica por primera vez en pacientes humanos, que puede utilizar estas
señales para controlar un robot de gran importancia para las actividades de la
vida diaria de un paciente", dice Andrew Jackson, un neurocientífico la
Universidad de Newcastle. Los investigadores dicen que las mejoras algorítmicas
que recogen los patrones de actividad en el cerebro y la interpretación de los
patrones fueron la clave para el avance.
El objetivo del ensayo clínico piloto es desarrollar
tecnologías que pueden restaurar la capacidad de comunicarse y moverse para dar
autonomía a las personas con enfermedades neurológicas o lesiones. Hasta el
momento, siete pacientes se han inscrito en el ensayo. Los dos participantes en
este último trabajo, sufrieron derrames cerebrales, que los dejaron sin poder
hablar ni mover sus extremidades. En el momento del estudio, un paciente tuvo
el implante durante cinco meses, y el otro por más de cinco años.
La longevidad de los implantes demuestra que el dispositivo
puede captar señales utilizables por el cerebro durante años, un punto de
preocupación en el campo. "Cuando pones algo en el cerebro, hay una
reacción a la presencia de ese dispositivo", afirma Donoghue. Las células
se dañan o se desplaza por los electrodos, y el cerebro puede formar tejido
cicatrizal alrededor de ellos. Sin embargo, "no parece que la reacción del
cerebro es una barrera para la grabación", afirma Donoghue.
Aún así, la señal se deteriora con el tiempo. "A pesar
de que son señales de grabación de cinco años las señales no son tan estables hoy
en día", dice Jackson. Se señala que el tejido gelatinoso del cerebro se
mueve dentro de nuestro cráneo, y un implante rígido, fijo puede forzar al
cerebro para deformarse a su alrededor. "¿Si las señales están cambiando día
a día, se puede volver a calibrar sistema?".
Por ahora, el implante debe ser conectado a una instalación
externa, pero los investigadores de Brown y los investigadores en Blackrock
Microsystems en Utah (quienes fabrica los implantes) están trabajando en
versiones inalámbricas que se están probando en animales. Donoghue espera que los
implantes con el tiempo puedan conducir a la estimulación eléctrica de los
músculos del propio paciente, evitando la necesidad de brazos robóticos. Estos
experimentos han demostrado ser prometedores en primates.
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