Un implante cerebral para enviar correos electrónicos o hacer que un robot se mueva: ¿es pura ciencia ficción?
Foto: Teeradej Srikijvilaikul / Dreamstime
De qué estamos hablando ?
En noviembre pasado, el empresario Elon Musk Anunciado que solo esperaba la aprobación de las autoridades estadounidenses (la Food and Drug Administration (La Administración de Alimentos y Medicamentos (abreviatura: FDA) es la administración estadounidense…), o FDA) para comenzar a probar en humanos un implante cerebral desarrollado por Neuralink, la empresa que cofundó.
Independientemente de que estas pruebas tengan éxito o no, no es la primera vez que alguien se embarca en la aventura. En los últimos años, varios grupos de investigación han desarrollado su propio dispositivo llamado interfaz cerebro-máquina (BCI) que permite que el cerebro se comunique directamente con una computadora. El principio es simple: cuando pensamos en algo, nuestro cerebro produce una señal eléctrica que puede ser captada por el ICM.
ICM se compone de tres partes, describe el sitio de un programa en la Universidad de Calgary (La Universidad de Calgary es una universidad ubicada en Calgary, Alberta. Tiene…) dedicado a la investigación en este dominio:
– Primero, un dispositivo mide la actividad cerebral. Puede ser un casco provisto de electrodos o un implante en contacto directo con el cerebro.
– Luego, una computadora analiza la actividad cerebral e intenta determinar las intenciones del usuario.
– Finalmente, un dispositivo externo recibe y ejecuta el comando.
Los implantes utilizados en un ICM son generalmente matrices de microelectrodos. Pueden registrar la actividad de decenas, incluso cientos de neuronas simultáneamente, explican tres investigadores franceses en un artículo reciente que resume la evolución de esta tecnología (La palabra tecnología tiene dos significados:). Durante una operación en la que se perfora el cráneo, estas matrices se depositan directamente sobre la superficie de la corteza cerebral (la corteza cerebral (o corteza cerebral) de origen prosencefálico,…). El más utilizado de estos implantes es el Utah Array, comercializado por la firma americana Blackrock Neurotech.
Sin embargo, algunas empresas están tratando de desarrollar implantes que requieran procedimientos quirúrgicos menos invasivos. Por ejemplo, Stentrode, comercializado por otra empresa estadounidense, Synchron, se instala en un vaso sanguíneo dentro del cerebro.
¿Qué hemos probado?
El primer ensayo clínico (Un ensayo clínico es un estudio científico realizado en terapia…) del implante BrainGate en un paciente tetrapléjico (parálisis de las cuatro extremidades) data de hace casi dos décadas: comenzó en 2004 y los primeros resultados fueron publicado en 2006. Después de instalar el implante en una región del cerebro responsable del movimiento de la mano, el paciente pudo mover el cursor de una computadora, controlar un televisor (Televisión es la transmisión, por cable o por ondas radioeléctricas, de imágenes o …) y usar un brazo robótico, gracias a sus pensamientos.
Posteriormente, se probaron diferentes tipos de implantes con diferentes objetivos. Por ejemplo, en 2012 y luego en 2017, los pacientes tetrapléjicos pudieron realizar movimientos más complejos con un brazo robótico e incluso con su propio brazo conectado a un sistema de estimulación eléctrica. Estos pacientes lograron agarrar una taza, beber de un biberón y alimentarse por sí mismos.
Mientras tanto, en 2016 y 2017, los pacientes paralizados aprendieron a escribir a través de sus pensamientos, y en 2021, los pacientes sin habla pudieron comunicarse imaginándose a sí mismos hablando palabras o escribiendo letras. En 2022, un paciente incluso pudo producir oraciones.
En un artículo publicado el pasado mes de enero, conocemos que gracias al implante Stentrode, los pacientes que padecen esclerosis lateral amiotrófica (La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o la enfermedad de Charcot es una neuropatía…) (ELA) han logrado enviar mensajes de texto, correos electrónicos, realizar transacciones utilizando una aplicación móvil (Una aplicación móvil es un software de aplicación desarrollado para ser instalado…) y comprar en línea.
Todavía muy experimental
Sin embargo, como nos recuerda la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los Estados Unidos (GOA), la mayoría de los implantes utilizados como ICM aún se encuentran en etapa experimental. Incluso después de dos décadas, menos de 40 personas en el mundo estarían equipadas con un dispositivo de este tipo.
En un informe publicado el año pasado en Nature, que informaba sobre el estado de la investigación, los autores señalaron que serán necesarios estudios clínicos más amplios para demostrar que estos implantes pueden funcionar fuera del laboratorio y que realmente pueden mejorar la vida diaria de los pacientes.
De hecho, en la mayoría de los casos, los pacientes están conectados físicamente a una computadora y deben ser asistidos por técnicos.
Sin embargo, se han logrado avances en los últimos años. Por ejemplo, en 2021, los científicos que trabajan en el implante BrainGate desarrollaron un dispositivo asociado a un transmisor inalámbrico con un gran ancho de banda (el ancho de banda es un rango de frecuencias para el que…). El implante Stentrode también está equipado con un transmisor inalámbrico. Esto permitiría una mayor autonomía del paciente, con la posibilidad de utilizar esta tecnología en casa.
Varias cuestiones por resolver
Todos estos experimentos tienen como objetivo mejorar la calidad de vida (La calidad de vida de una población es un tema importante en economía y…) de ciertos pacientes. Pero los científicos a veces mencionan aplicaciones no médicas: videojuegos, realidad virtual (la realidad virtual es una simulación informática interactiva, visual e inmersiva, etc.), comunicación (la comunicación concierne tanto a los humanos (intrapsíquica, comunicación interpersonal,…), representaciones artísticas y estrategias militares. Sin embargo, habrá que resolver varias cuestiones antes de que dichos implantes se instalen en los cráneos de personas sanas.
Por ejemplo, en el estudio de 2018 de un paciente tetrapléjico, los investigadores notaron que los movimientos que permitía el implante no tenían la misma velocidad o precisión que los de una persona sin discapacidad.
El GOA también señala que el uso de un ICM requiere capacitación ya que el usuario debe aprender a producir señales que serán reconocidas por el sistema. Por ejemplo, en un estudio ya citado, publicado en 2016, un paciente con ELA tardó 28 semanas en aprender a escribir.
Además, las señales producidas por el cerebro de un individuo son únicas. Por lo tanto, el algoritmo también debe aprender a distinguir las intenciones del usuario. En el informe publicado el año pasado en Nature, aprendimos que las tecnologías de aprendizaje automático habían permitido avanzar en este campo. .
Finalmente, según el GOA, la instalación de un implante en el cerebro está asociada a riesgos quirúrgicos, como infección o rechazo. Los pacientes con un implante también podrían ser víctimas de un ciberataque si los hackers intentan interceptar la información almacenada en su teléfono (El teléfono es un sistema de comunicación, inicialmente diseñado para transmitir voz…).
Veredicto
Los implantes en el cerebro ya permiten que algunas personas discapacitadas recuperen cierta autonomía. Sin embargo, esta tecnología aún es muy experimental (en el arte, se trata de enfoques creativos basados en cuestionar dogmas…) y habrá que superar muchos obstáculos antes de que esté disponible en el mercado. .
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