Un implante cerebral restaura el movimiento y el tacto en un hombre con cuadriplejia

Una interfaz cerebro-computadora ha restaurado tanto el movimiento como la sensación del tacto en un hombre de 48 años con cuadriplejia, informaron investigadores, quienes describieron el sistema como un «doble bypass neuronal» que funciona en dos direcciones a la vez, a diferencia del sentido único que usaban la mayoría de los dispositivos anteriores.

Las interfaces cerebro-computadora previas habían permitido a pacientes paralizados controlar brazos robóticos o cursores de computadora decodificando las intenciones de movimiento a partir de la actividad neuronal, un logro real y significativo en sí mismo. Pero esos sistemas carecían casi por completo de un canal de retorno: el usuario podía mover un objeto sin sentirlo, obligado a depender solo de la vista para juzgar la fuerza de agarre o el contacto, un sustituto lento e impreciso del tacto.

El nuevo enfoque resuelve esa carencia implantando conjuntos de electrodos tanto en la corteza motora, que genera la intención de moverse, como en la corteza sensorial, que normalmente recibe la información táctil del cuerpo. Las señales de la corteza motora se decodifican en tiempo real para controlar una extremidad robótica, mientras que sensores en esa extremidad devuelven información a través del implante en la corteza sensorial, generando una sensación que, según los investigadores, los pacientes describen como reconociblemente similar al tacto y no como un zumbido u hormigueo abstracto.

En el caso reportado por el equipo de investigación, el paciente —que había perdido el uso de sus brazos y piernas tras una lesión medular— pudo usar el sistema de circuito cerrado para agarrar objetos de formas y texturas variadas con un control sustancialmente más fino de lo que suelen permitir los implantes limitados al movimiento, ajustando la presión de agarre a partir de la retroalimentación sensorial restaurada en lugar de basarse solo en la estimación visual.

Los investigadores describen la mejora en la destreza como el beneficio más inmediatamente práctico: tareas que requieren modular la fuerza, como levantar un objeto frágil o una taza llena sin derramarla, son notoriamente difíciles con retroalimentación puramente visual, pero se vuelven notablemente más fáciles una vez que el usuario puede, en efecto, sentir lo que está tocando una mano robótica.

El sistema sigue siendo firmemente experimental. Requiere conjuntos de electrodos implantados quirúrgicamente y conectados a hardware de procesamiento externo, una configuración que implica un riesgo quirúrgico real y mantenimiento técnico continuo, todavía lejos de ser un dispositivo que un paciente pudiera usar sin ayuda en casa. Versiones inalámbricas y totalmente implantables de sistemas bidireccionales similares se encuentran en etapas más tempranas de desarrollo en varios centros de investigación.

Este caso se suma a un número pequeño pero creciente de ensayos publicados sobre interfaces cerebro-computadora bidireccionales, o restauradoras de sensación, tras trabajos relacionados de otros grupos académicos en los últimos años. Los investigadores del campo describen la restauración de la retroalimentación sensorial como uno de los problemas abiertos más difíciles del área, ya que requiere estimular el cerebro con patrones lo bastante específicos y consistentes como para interpretarse como un tacto coherente y no como ruido.

La financiación de esta categoría de investigación proviene principalmente de agencias científicas gubernamentales y centros médicos académicos, más que de fabricantes comerciales de dispositivos, lo que refleja tanto la etapa temprana de la tecnología como la experiencia quirúrgica y de ingeniería altamente especializada necesaria para implantar y calibrar los sistemas en cada paciente.

Los investigadores advierten que los hallazgos de un solo paciente, por llamativos que sean, no establecen con qué consistencia funcionará el enfoque en la población más amplia de personas con lesiones medulares, cuyo daño neurológico varía considerablemente en ubicación y gravedad. Se necesitan ensayos más grandes, con más participantes, antes de poder sacar conclusiones sobre cuán ampliamente aplicable es la técnica.

Aun con esas salvedades, los especialistas en ingeniería neuronal describen la restauración de un sentido del tacto funcional —no solo el control motor— como un marcador significativo de progreso hacia interfaces cerebro-computadora que algún día podrían permitir a personas con parálisis grave interactuar con el mundo físico de una manera que se sienta menos como operar una máquina y más como usar su propio cuerpo.