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Las prótesis neuronales se vuelven inalámbricas
Los científicos de la Universidad de Brown han desarrollado una versión completamente implantable de una prótesis neural que se utiliza para traducir las señales neurales del cerebro. El objetivo final es utilizar este tipo de dispositivo para permitir que las personas gravemente paralizadas controlen una computadora o un miembro de un robot con sus pensamientos. Los resultados de las pruebas preliminares en monos de la nueva versión, en las que los datos se transfieren vía láser a través de la piel, fueron presentados el domingo en el Conferencia de la Sociedad de Neurociencias en Chicago.
Interfaz inalámbrica: una prótesis neural completamente implantable diseñada para capturar señales del cerebro y usarlas para controlar un brazo robótico o una computadora. Crédito: David Borton
Un dispositivo similar, llamado BrainGate, ya ha sido probado en personas que están paralizadas por una lesión en la médula espinal y un derrame cerebral. En 2006, John Donoghue y colaboradores de Brown and Massachusetts General Hospital en Boston publicaron los resultados de un ensayo clínico de dos pacientes paralizados a los que se les implantó quirúrgicamente una serie de electrodos en el cerebro. El dispositivo registró señales neuronales de la corteza motora, que luego se tradujeron en el movimiento de un cursor de computadora utilizando algoritmos especiales: los pacientes podían mover el cursor por una pantalla, hacer movimientos preliminares con un brazo robótico e incluso controlar una silla de ruedas. Desde entonces, los científicos han probado a dos pacientes más, uno de los cuales ha tenido el implante durante casi cuatro años.
Pero una desventaja importante del implante probado en humanos es el voluminoso cableado que sale del cráneo, lo que aumenta el riesgo de infección y dificulta la movilidad de los pacientes. Para crear una versión inalámbrica, los científicos recurrieron a la tecnología de la industria de la fibra óptica, que ha desarrollado dispositivos para enviar grandes volúmenes de información muy rápidamente a baja potencia. El conjunto de electrodos que se implanta en la corteza se conecta mediante un solo cable a un chip de transferencia de datos, que se implanta en el cráneo. El chip tiene un láser diminuto, del tamaño de un grano de arena, que transmite pulsos rápidos de luz a través de la piel a un receptor de fotodiodo colocado en el cuero cabelludo. El receptor vuelve a convertir las señales luminosas en eléctricas y envía la información a una computadora.
El dispositivo utiliza tecnología de radiofrecuencia para la alimentación, similar al sistema utilizado para alimentar implantes cocleares y otras tecnologías médicas implantadas. Los científicos implantaron el dispositivo por primera vez en un mono hace dos meses. Actualmente están evaluando qué tan bien el implante puede enviar información neuronal, pero aún no han probado la capacidad del animal para usarlo para controlar dispositivos externos, dice David Borton , estudiante de posgrado en Brown que presentó la investigación. Borton dice que es difícil predecir cuánto tiempo pasará antes de que el chip inalámbrico pueda probarse en humanos.
Mientras tanto, Leigh Hochberg , neurólogo del Hospital General de Massachusetts, en Boston, que supervisa los ensayos clínicos del dispositivo BrainGate, dice que su equipo recibió permiso para implantar el dispositivo en 15 pacientes adicionales con lesión de la médula espinal, síndrome de enclaustramiento, un tipo específico de tronco encefálico accidente cerebrovascular que resulta en parálisis severa, distrofia muscular y ELA. Hochberg espera implantar a uno o dos pacientes por año.