El prototipo ha permitido a los pacientes que lo han utilizado el reconocimiento de patrones complejos, movimientos e incluso algunas letras Leer El prototipo ha permitido a los pacientes que lo han utilizado el reconocimiento de patrones complejos, movimientos e incluso algunas letras Leer
Que las personas ciegas puedan recuperar la vista es uno de los objetivos que con más ahínco persiguen la bioingeniería y la neurociencia.
La utilidad de los implantes cerebrales para transformar los estímulos del exterior en información visual es una de las vías más prometedoras para alcanzar esta meta, si bien hasta el momento, los experimentos realizados en unos pocos pacientes solo habían permitido el reconocimiento de formas simples.
Un equipo de investigadores de la Universidad Miguel Hernández de Elche y del Hospital de Alicante ha conseguido avanzar un paso más en esa senda al implantar en la corteza visual del cerebro de dos personas ciegas un conjunto de 100 electrodos capaz de crear una comunicación bidireccional con el cerebro para crear una visión artificial más avanzada.
La técnica no solo permite enviar estímulos eléctricos que evoquen percepciones visuales, sino también ‘leer’ las respuestas neuronales. De este modo, el prototipo ha permitido a los pacientes que lo han utilizado el reconocimiento de patrones complejos, movimientos e incluso algunas letras. Los detalles del trabajo, dirigido por Fabrizio Grani y Eduardo Fernández, se publican en la revista Science Advances.
Los voluntarios, ambos personas sin ningún tipo de visión, llevaron los implantes durante un periodo de seis meses a lo largo del cual recibieron estimulación diaria.
«Desde hace décadas, investigadores en el campo de las prótesis visuales corticales han acumulado cierta evidencia, tanto en humanos como en primates, de la forma en que la estimulación eléctrica cortical puede generar percepciones visuales artificiales (que llamamos fosfenos)», explica Antonio Manuel Lozano Ortega, investigador en el grupo de Neuroingeniería Biomédica de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche en declaraciones a SMC España. Tras una estancia en el Instituto de Neurociencia de Holanda, Lozano trabaja ahora como investigador posdoctoral en el grupo liderado por Eduardo Fernández en la UMH, si bien no ha participado en el trabajo ahora publicado en Science Avances.
Según explica, en un trabajo anterior, el equipo ya demostró que con esta misma tecnología se podían generar percepciones visuales simples.
«En este nuevo trabajo, Fabrizio Grani y el resto del equipo realizaron un estudio exhaustivo de cómo este tipo de implante neuronal visual genera percepciones artificiales (fosfenos), y cómo los parámetros de estimulación modulan (cambian) esas percepciones. Por ejemplo, cómo variando la intensidad de corriente, la frecuencia de los pulsos bifásicos y la duración de la estimulación se modifica el brillo que los participantes percibieron».
Además, continúa, «lo que es crítico, es que el equipo de investigación analizó las respuestas de las neuronas registradas tras estimular, y fueron capaces de relacionar la cantidad de actividad neuronal con el brillo percibido por los participantes en un experimento, con la capacidad de detectar los fosfenos en otro experimento, y finalmente con la capacidad de distinguir dos fosfenos separados en el tiempo en otras pruebas realizadas (es decir, percibir dos estímulos eléctricos como un solo fosfeno o como dos fosfenos separados, lo cual es importante para entender la resolución temporal que estos implantes neuronales serán capaz de alcanzar en el futuro). Esto es especialmente importante y un gran avance. Normalmente, si somos capaces de decodificar algunas propiedades de la percepción del usuario de un futuro implante neuronal automáticamente, estos serán capaces de calibrarse mucho más fácilmente y más rápido».
De cualquier manera, Lozano recuerda que el trabajo también tiene limitaciones a tener en cuenta. «La primera limitación es que, aunque los resultados son muy claros y robustos, normalmente es posible encontrar variaciones individuales. Por lo tanto, será necesario replicar estos resultados en el futuro, para asentar la generalizabilidad de los análisis y los resultados en una población más extensa».
Otra limitación, añade, es la presencia de artefactos de estimulación. «Esto significa que, cuando estimulamos y registramos las respuestas neuronales con los mismos electrodos, es necesario procesar la señal para obtener una señal clara. Fabrizio y sus colegas realizaron un trabajo excepcional con el procesado de señal, en este caso».
Para John S. Pezaris, investigador del Laboratorio de Prótesis Visuales del Mass General Hospital, facultad de Medicina de Harvard, «el artículo representa un importante avance en la tecnología de las prótesis visuales. La calidad de la investigación parece alta, como lo demuestran el diseño experimental cuidadoso y riguroso y los informes detallados, especialmente teniendo en cuenta los retos que plantea el trabajo con sujetos humanos. Se trata de un trabajo técnicamente sofisticado que supone un avance significativo que puede aplicarse también a otros enfoques», tal y como ha señalado a SMC.
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