Para estudiar el cerebro, un médico se pone bajo el quirófano

Phil Kennedy ya no veía otra forma de obtener los datos. Así fue como un día llegó a yacer felizmente inconsciente en una mesa de operaciones en Belice mientras un neurocirujano le cortaba la parte superior del cráneo.

El año pasado, Kennedy, un neurólogo e inventor de 67 años, hizo algo sin precedentes en los anales de la autoexperimentación. Le pagó a un cirujano en Centroamérica $25,000 para implantar electrodos en su cerebro para establecer una conexión entre su corteza motora y una computadora.

Junto con un pequeño grupo de pioneros, Kennedy había desarrollado a fines de la década de 1980 interfaces cerebro-computadora invasivas, literalmente cables dentro del cerebro conectados a una computadora, y es ampliamente reconocido como el primero en permitir que un paciente encerrado severamente paralizado mover el cursor de una computadora usando su cerebro. El padre de los cyborgs, lo llamó una revista.

El objetivo científico de Kennedy ha sido construir un decodificador de voz, un software que pueda traducir las señales neuronales producidas por el habla imaginada en palabras que salen de un sintetizador de voz. Pero este trabajo, realizado por su pequeña empresa de Georgia, Neural Signals, se había estancado, dice Kennedy. Ya no podía encontrar sujetos de investigación, tenía pocos fondos y había perdido el apoyo de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos.

Por eso, en junio de 2014, se encontró sentado en un hospital lejano contemplando la imagen de su propio cuero cabelludo afeitado en un espejo. Todo este esfuerzo de investigación de 29 años hasta ahora iba a morir si no hacía algo, dice. No quería que muriera en la vid. Por eso me arriesgué.

Este otoño, Kennedy presentó estudios de su propio cerebro en la Sociedad de Neurociencia de Chicago, donde sus acciones provocaron asombro y preocupación entre sus colegas. Al organizar la cirugía de una persona sana, incluso él mismo, incluso en nombre de la ciencia, probablemente había violado el juramento de su médico. Me alegro de que esté bien ahora, dice Eddie Chang, neurocirujano de la Universidad de California en San Francisco, cuyo trabajo reciente mapeando las áreas de la corteza motora que controlan el habla ayudó a guiar los cálculos de Kennedy. Espero que obtenga algunos datos preciosos, preciosos.

problema de la FDA

Kennedy, que nació en Irlanda, dice que su autoexperimento fue impulsado por la frustración y por cuestiones científicas. Estaba tan intrigado por el cerebro cuando era un médico joven que regresó a la escuela para obtener un doctorado. en neurociencia. Mientras dirigía un laboratorio en el Instituto de Tecnología de Georgia en la década de 1980, desarrolló y patentó un tipo de electrodo innovador que consiste en un par de cables de oro encerrados en un pequeño cono de vidrio. Lleno de una combinación patentada de factores de crecimiento, el electrodo indujo a las neuronas cercanas a crecer en el dispositivo.

phil kennedy

En 1996, después de las pruebas en animales, la FDA acordó permitir que Kennedy implantara sus electrodos en pacientes encerrados con parálisis tan severa que ya no podían hablar ni moverse. Su primera voluntaria fue una maestra de educación especial y madre de dos hijos llamada Marjory, o MH, quien accedió a someterse al procedimiento al final de su vida. Marjory tenía ELA pero demostró que podía encender y apagar un interruptor con solo pensar. Pero estaba tan enferma que solo 76 días después, murió. Luego, en 1998, vino Johnny Ray, un veterano de Vietnam de 53 años y contratista de paneles de yeso que despertó de un coma con la mente completamente intacta pero sin poder mover nada excepto los párpados.

Kennedy supervisó personalmente la implantación de los electrodos en al menos cinco sujetos, y su equipo comenzó a demostrar que si registraba solo unas pocas neuronas, los pacientes podían mover un cursor en la pantalla de una computadora y comunicarse eligiendo palabras o letras de un menú.

En 2004, Kennedy había implantado sus electrodos en el cerebro de Erik Ramsey, un voluntario que sufrió un derrame cerebral catastrófico en un accidente automovilístico que lo dejó encerrado a la edad de 16 años. Gracias a los datos recopilados de Ramsey, Kennedy y su colaboradores continuaron publicando artículos de alto perfil sobre los resultados en revistas como Más uno y Fronteras en Neurociencia tan recientemente como 2009 y 2011. Un artículo describía cómo el software podía seleccionar los sonidos que Ramsey estaba imaginando y permitirle pronunciar de manera muy aproximada algunas palabras simples. Eventualmente, Ramsey se enfermó demasiado para seguir participando en la investigación.

Para entonces, la FDA también había retirado el permiso para usar los dispositivos en más pacientes. Kennedy dice que la agencia comenzó a pedirle más datos de seguridad, incluidos los factores neurotróficos que estaba usando para inducir el crecimiento neuronal. Cuando Kennedy no pudo proporcionar los datos, la FDA se negó a aprobar más implantes.

Kennedy nunca aceptó completamente la decisión de la FDA (llevó al menos a otro paciente a Belice para un implante). También hubo frustraciones científicas al trabajar con personas discapacitadas. Las personas encerradas no pueden comunicarse, excepto a veces con gruñidos o con los ojos, algo que agregó una variable de confusión a sus experimentos. Cuando una determinada neurona se disparaba, nunca podía estar seguro de lo que había estado pensando el paciente.

El cerebro de Phil Kennedy durante la cirugía para instalar un implante de registro de neuronas.

Kennedy se convenció de que la forma de llevar su investigación al siguiente nivel era encontrar un voluntario que todavía pudiera hablar. Durante casi un año buscó un voluntario con ELA que todavía conservaba algunas habilidades vocales, con la esperanza de llevar al paciente a la costa para operarlo. No pude conseguir uno. Entonces, después de mucho pensar y reflexionar, decidí hacerlo yo mismo, dice. Traté de disuadirme durante años.

La cirugía tuvo lugar en junio de 2014 en un hospital de 13 camas en la ciudad de Belice, mil millas al sur de su práctica de neurología en Georgia y también lejos del alcance de la FDA. Antes de abordar su vuelo, Kennedy hizo todo lo que pudo para prepararse. En su pequeña empresa, Neural Signals, fabricó los electrodos que el neurocirujano implantaría en su corteza motora e incluso eligió el lugar donde los quería enterrar. Ahorró suficiente dinero para mantenerse durante unos meses si la cirugía salía mal. Se había asegurado de que su testamento en vida estuviera en orden y que su hijo mayor supiera dónde estaba.

Caminando el camino

En Belice, el procedimiento no transcurrió sin problemas, lo que señaló a los voluntarios los peligros de la ciencia de la interfaz cerebro-computadora. Hay una posibilidad pequeña pero real de muerte cada vez que se abre el cráneo. Después de despertarse de su primera cirugía, dice Kennedy, no pudo responder cuando los cirujanos le hablaron. Había perdido la capacidad de hablar. Más tarde, los médicos explicaron que su presión arterial se había disparado durante la cirugía de 12 horas, lo que provocó que el cerebro se hinchara y provocara una parálisis temporal. No estaba ni un poco asustado, dice Kennedy. Yo sabía lo que estaba pasando. Yo inventé la cirugía.

Los efectos secundarios fueron muy graves, pero Kennedy dice que se recuperó y regresó para un segundo procedimiento de 10 horas en la ciudad de Belice varios meses después para que el cirujano pudiera implantar dispositivos electrónicos que le permitieran recopilar señales de su propio cerebro.

Los actos heroicos de Kennedy impresionan a algunos de sus antiguos pacientes. Hablar de caminar el camino! David Jayne, un paciente con ELA implantado por el equipo de Kennedy a principios de la década de 2000, en un correo electrónico. Admiro muchísimo a Phil.

Para algunos investigadores, las decisiones de Kennedy podrían verse como imprudentes, incluso poco éticas. Sin embargo, hay casos en los que los autoexperimentos han valido la pena. En 1984, un médico australiano llamado Barry Marshall bebió un vaso de precipitados lleno de bacterias para demostrar que causaban úlceras estomacales. Más tarde ganó el Premio Nobel. Ha habido una larga tradición de científicos médicos que experimentan con ellos mismos, a veces con buenos resultados y otras veces sin tan buenos resultados, dice Jonathan Wolpaw, investigador de interfaz cerebro-computadora en el Centro Wadsworth de Nueva York. Está en esa tradición. Eso es probablemente todo lo que debería decir sin más información.

Después de regresar a su hogar en Duluth, Georgia, Kennedy comenzó a trabajar en gran parte solo en su laboratorio del habla, registrando sus neuronas mientras repetía 29 fonemas (como e, eh, a, o, u y consonantes como ch y j) en voz alta, y luego se imaginó en silencio diciéndolas. Hizo lo mismo con unas 290 palabras cortas como Dale y plum. También hubo frases para hablar: Hola, mundo, Qué firma privada, y La alegría de un trote hace que un niño diga wow.

Kennedy dice que sus primeros hallazgos son extremadamente alentadores. Él dice que determinó que diferentes combinaciones de las 65 neuronas que estaba grabando se activaban constantemente cada vez que pronunciaba ciertos sonidos en voz alta, y también se activaban cuando imaginaba pronunciarlos, una relación que es potencialmente clave para desarrollar un decodificador de pensamiento para el habla. En UCSF, Chang dice que Kennedy pudo haber aprendido algo nuevo. Su propia investigación utiliza diferentes electrodos colocados fuera del cerebro, que dice que solo pueden recolectar una señal relativamente aproximada (ver Un sintetizador de voz directo al cerebro). Creo que a lo que podría tener acceso allí es algo mucho más detallado, dice Chang.

Hubo una gran decepción. Kennedy había esperado vivir con los implantes en su cerebro durante años, recopilando datos, mejorando su control y publicando artículos. Pero la incisión en su cráneo nunca se cerró por completo, creando una situación peligrosa. Después de algunas semanas de recopilar datos, en enero pasado Kennedy se vio obligado a pedir a los médicos de un hospital local de Georgia que le quitaran los implantes. La cuenta llegó a $94,000. Kennedy presentó el reclamo a su compañía de seguros (dice que pagó $15,000).

Kennedy atribuye este revés a su decisión de construir los electrodos extra grandes e instalarlos en un ángulo inusual para que fuera más fácil trabajar con ellos, una decisión que ahora cree que fue un error. Pero me salí con la mía, así que estoy feliz, dice. Tuve algunos golpes y moretones después de la cirugía, pero obtuve buenos datos durante cuatro semanas. Estaré trabajando en estos datos durante mucho tiempo.

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