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Implantes cerebrales para restaurar la visión
Algún día será posible restaurar la vista en personas con ceguera congénita colocando un implante en una parte del sistema de visión hasta ahora ignorada. A diferencia de la mayoría de las prótesis visuales en desarrollo avanzado, este nuevo enfoque podría permitir tratar la ceguera incluso cuando todo el ojo está dañado.
Visión biónica: Los investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard tienen como objetivo construir una pequeña cámara digital que alimentará imágenes a un procesador de señal externo que lleva el paciente. El procesador traducirá la imagen de la cámara en impulsos neuronales y luego los transmitirá de forma inalámbrica a un estimulador implantado. El estimulador activará un conjunto de electrodos colocados en el núcleo geniculado lateral del cerebro para obtener imágenes en el cerebro del paciente.
Si bien el trabajo aún se encuentra en las primeras etapas, los investigadores en última instancia visualizan un dispositivo que traduce las imágenes de una cámara digital en impulsos neuronales y luego alimenta esa información al sistema visual, lo que permite que el usuario vea.
Investigaciones anteriores han demostrado que las sensaciones visuales, conocidas como percepciones, se pueden provocar en sujetos ciegos estimulando eléctricamente las células nerviosas dentro del sistema de visión. Investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard, en Boston, están diseñando una prótesis visual que se basa en esa observación.
Actualmente se están desarrollando varios tipos de prótesis para mejorar la vista, y algunas ya se están probando en humanos. Pero aunque estos se dirigen principalmente a la retina, los investigadores de Harvard optaron por centrarse en parte del sistema visual llamado núcleo geniculado lateral (LGN), una estación de retransmisión a lo largo de la ruta desde el nervio óptico hasta la corteza visual, donde se procesa la información visual. Debido a que está aguas arriba del ojo, esta área podría ser el objetivo de personas con daño ocular extenso.
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Vea una animación de los movimientos oculares del animal.
Y a diferencia de las ubicaciones en la corteza visual, el LGN es una de las primeras paradas en el sistema visual, lo que significa que las señales neuronales que codifican la información visual aún no se han procesado ni extendido ampliamente por todo el cerebro. [En el LGN] hay un mapeo sencillo de la escena visual en el tejido, dice Juan Pezaris , ingeniero de sistemas neuronales de la Facultad de Medicina de Harvard, coautor de la investigación junto con el neurocientífico Clay Reid , también en la Escuela de Medicina de Harvard. Esto significa que partes específicas del LGN están vinculadas a partes específicas de la escena visual. Cuando una luz parpadea en una ubicación, por ejemplo, el área correspondiente en el LGN se activará.
Para determinar si la actividad en el LGN puede imitar los estímulos visuales, los investigadores implantaron electrodos en los LGN de dos monos que habían sido entrenados para mover sus ojos rápidamente hacia puntos de luz cuando aparecían en una pantalla. Cuando se estimulaba eléctricamente una parte del LGN correspondiente a una parte específica del campo visual, los monos cambiaban la mirada hacia ese punto de la pantalla. Los resultados, publicados hoy en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , sugieren que los monos estaban viendo los pulsos en su campo de visión aunque no aparecía nada en la pantalla.
Es un trabajo absolutamente impresionante, dice James Morrison , fisiólogo e investigador principal de la Grupo de Prótesis de Retina en el Instituto de Ciencias Biomédicas y de la Vida de la Universidad de Glasgow, en Escocia. Sin embargo, dice Morrison, la posición del LGN es una gran desventaja del enfoque. Está ubicado en el medio de la cabeza, lo que dificulta el acceso.
Los avances recientes en técnicas neuroquirúrgicas, como los estimuladores cerebrales profundos para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, pueden ayudar a resolver este problema: el LGN está a solo unos centímetros de donde se colocan estos estimuladores, dice Pezaris.
Aún así, es demasiado pronto para decir si los hallazgos conducirán a mejores implantes cerebrales. Si bien creo que el artículo tiene mérito científico, creo que será extremadamente difícil restaurar la ceguera desde allí, dice Thomas Serre , neurocientífico del Centro de Aprendizaje Biológico y Computacional en el Instituto McGovern de Investigación del Cerebro del MIT. Él cree que las neuronas en el LGN pueden estar demasiado juntas para ser estimuladas individualmente, lo que sería importante para tratar de reproducir la visión natural. No creo que nunca seamos capaces de ir más allá de generar percepciones muy simples como puntos de luz, dice.
Pezaris acepta que se necesita una gran cantidad de trabajo antes de que el LGN pueda usarse para tratar la ceguera, pero dice que este trabajo al menos abre la puerta a esa posibilidad. Este fue solo el primer paso muy pequeño, dice.