Mover objetos con la mente

Inauguro una nueva sección llamada noticias en la que recopilaré las noticias más impactantes y extrañas que sucedan.

Una prótesis cerebral permite a un paciente con tetraplejia mover objetos con el pensamiento

El voluntario logró mover el cursor del ordenador o subir el volumen de la televisión

El prototipo está aún en fases muy iniciales y tendrá que mejorar antes de su aplicación real

Otro trabajo muestra cómo mejorar la velocidad de transmisión de este tipo de sistemas

Mover el cursor del ordenador, abrir un correo electrónico, subir el volumen de la televisón o incluso jugar a un videojuego. Matthew Nagle, un joven de 25 años paralizado de cuello para abajo a causa de una lesión medular desde 2001, ha podido realizar todas estas tareas sólo con el pensamiento gracias a un pequeño sensor implantado bajo su cuero cabelludo. La medicina vuelve así a presentar otro de esos avances cercanos a la ciencia ficción pero que en el futuro podrían hacer la vida más fácil a miles de personas con algún tipo de parálisis.

Su caso aparece esta semana en las páginas de la revista 'Nature' junto a un segundo trabajo, llevado a cabo en monos, con una temática común: las nuevas tecnologías capaces de restaurar la función motora en pacientes afectados por lesiones medulares o cerebrales.

Los autores insisten en que los retos de futuro para la aplicación real de este tipo de tecnologías son "formidables", aunque subrayan que este trabajo ofrece una prueba válida de que la actividad neuronal existente tras una lesión medular es suficiente para permitir, al menos, operaciones básicas de la vida diaria en pacientes tetrapléjicos.

Matthew es uno de los voluntarios que se ofreció a colaborar con un equipo de científicos, muchos de ellos estudiantes, de la Universidad Brown (en Rhode Island, EEUU) para probar una prótesis neuromotora, el BrainGate. Las conclusiones de sus investigaciones han demostrado que las señales cerebrales responsables del movimiento pueden ser captadas y grabadas, procesadas en un ordenador y, posteriormente, convertidas en acciones.

Captar el diálogo de las neuronas

El dispositivo, desarrollado por una empresa ligada a la propia universidad, consiste en un pequeño sensor del tamaño de una aspirina infantil que se implanta en la superficie de la región del cerebro responsable del movimiento voluntario, el córtex motor. Allí, sus cientos de electrodos son capaces de captar miles de señales simultáneamente, algo así como el lenguaje cerebral, y transmitirlas a un ordenador exterior encargado de procesarlas en tiempo real.

Lograr traducir este 'diálogo de las neuronas' en un lenguaje comprensible para la computadora no ha sido fácil y los alumnos de este laboratorio llevan años trabajando en estos algoritmos.

Después de la implantación, y durante 57 sesiones, Matthew aprendió en el Centro de Rehabilitación del Hospital New England Sinai (EEUU) a usar el sensor con su propio pensamiento. Para ello tenía que imaginar que movía su propia mano. Según explica el director del estudio, el doctor Leigh Hochberg, el paciente aprendió pronto a dominar el sistema, cumpliendo tareas sencillas con un éxito del 75%-85%. No sólo logró mover con el pensamiento el cursor del ordenador, sino que también cogía objetos pequeños o incluso llegó a controlar un brazo robótico.

"Lo más increíble fue la respuesta inmediata del cerebro", señala otro de los firmantes, John Donoghue, "cuando les decíamos 'piensa a la derecha' o 'piensa a la izquierda' los participantes eran capaces de cambiar su actividad neuronal rápidamente. Incluso podían usar el sistema y mantener una conversación al mismo tiempo".

Señales cerebrales en el área dañada

Otro de los descubrimientos que más sorprendió a los investigadores fue que las señales motoras aún estuviesen presentes en el área del córtex motor incluso años después de que se hubiese producido la lesión. "Muchos hubiesen pensado que esta parte del cerebro altera dramáticamente su función después de que la médula resulte dañada", explica Hochberg, "sin embargo ese no parece ser el caso, las señales relacionadas con el movimiento aún seguían ahí".

Un segundo paciente de 55 años con la misma lesión que Matthew también aprendió a mover el cursor con el pensamiento, aunque en su caso el dispositivo dio algunos problemas electrónicos al principio y su nivel de control no llegó nunca a ser tan perfecto. Por todo ello, sus promotores insisten en que el prototipo está aún en pañales y que habrá aún que mejorar en muchos sentidos: "Esto no tiene beneficio concreto para un paciente, sino para la humanidad", señala Richard Penn, el cirujano que implantó el sensor al segundo hombre.

Con todas las cautelas de un experimento piloto, sus promotores confían en poder perfilar la 'prótesis neuromotora' en el futuro para que los mismos impulsos cerebrales permitan mover una silla de ruedas, una prótesis o, incluso, los propios músculos del paciente. Para ello, reconocen, será necesaria una tecnología sin cables, que facilite la comodidad del paciente y evite infecciones, y que use algoritmos más precisos y veloces para lograr movimientos en tiempo real. Habrá además que reducir el tamaño de los dispositivos exteriores y la longevidad del sensor implantable, así como mejorar la intensidad de la señal que se recibe desde el cerebro para que ésta sea uniforme y constante.

"Aún queda mucho trabajo por hacer", reconoce Hochberg, realista. "Gracias a la generosidad de los voluntarios hemos logrado importantes avances en el desarrollo de estas prótesis neuromotoras. Espero que algún día pueda decirles: Disponemos de la tecnología necesaria para que pueda volver a moverse".

Acelerar la información

El segundo de los estudios científicos de la Universidad de Stanford han logrado superar uno de los obstáculos que pueden dificultar el éxito de este tipo de 'prótesis neurológicas': la lentitud en el procesamiento de las señales captadas en el cerebro.

Para lograr un sistema cuatro veces más veloz que los existentes hasta ahora, un equipo dirigido por Gopal Santhanam implantó sendos chips en el córtex premotor de dos monos. En este caso, lo que se estudió fue su actividad cerebral cuando los animales iban a hacer algo, no durante el movimiento propiamente dicho. De esta manera, pudieron predecir la localización de acciones pensadas (no realizadas aún) y optimizar así la eficacia del sistema.

Los autores sospechan que esa cascada de señales neuronales emitida por el cerebro de los animales durante ese 'impasse' de espera es similar a la que se produciría en una persona inmovilizada cuando piense en mover, por ejemplo, una prótesis o el cursor del ordenador.

A esta velocidad, insisten, este tipo de tecnología podrá ser realmente práctica y útil para pacientes con algún tipo de parálisis, hasta el punto de que señalan que podrían llegar a mecanografiarse 15 palabras por minuto gracias a este sistema.

Fuente: http://www.elmundo.es/elmundosalud/2006/07/12/neurociencia/1152721131.html