El campo de la neuroprotésica en rápido desarrollo

Con la tecnología de interfaz cerebro-máquina que se está desarrollando rápidamente, las neuroprótesis -implantes que contienen electrodos multicontacto que pueden reemplazar ciertas funcionalidades nerviosas- tienen el potencial de hacer milagros

Pueden ser capaces de restaurar el sentido del tacto de los amputados, ayudar a los paralíticos a caminar de nuevo estimulando las médulas espinales y silenciar la actividad neuronal de las personas que sufren de dolor crónico.

Durante décadas, los investigadores han considerado las neuroprótesis como una forma de evitar los déficits neuronales causados por trastornos, enfermedades o lesiones. Hoy en día, varios tipos diferentes de implantes cerebrales quirúrgicos están siendo probados por su capacidad para restaurar algún nivel de función en pacientes con discapacidades sensoriales o motoras severas.

"Este es un momento emocionante en la neuroprotésica, con avances en la tecnología que impulsan la adopción creciente", dijo Will McGuire, Presidente y CEO de la compañía de neuroprotésica con sede en Los Ángeles Second Sight. "Estamos viendo dispositivos aplicados a trastornos que van desde el dolor y la restricción de movimiento hasta la apnea del sueño y la visión."

Este es un momento emocionante en la neuroprotésica, con avances en la tecnología que impulsan la adopción creciente. Estamos viendo dispositivos aplicados a trastornos que van desde el dolor y la restricción de movimiento hasta la apnea del sueño y la visión"

Tecnología visionaria

De los cinco sentidos humanos, la vista y el oído se consideran a menudo los más importantes. Nos permiten interactuar entre nosotros y con nuestro entorno, y la pérdida de cualquiera de ellos puede ser enormemente perjudicial para la calidad de vida. A partir de la investigación sobre cómo se transmiten y representan las imágenes y los sonidos en el cerebro, los científicos están desarrollando tecnologías neuroprotésicas que pueden restaurar al menos parcialmente estos sentidos.

Second Sight ha desarrollado una serie de implantes cada vez más avanzados capaces de mejorar la visión de personas con problemas de visión. El primer dispositivo de la compañía, Argus II, es un implante de retina que proporciona visión a individuos con retinitis pigmentosa (un trastorno genético del ojo).

>>>> Lea más sobre Argus II aquí.

El último y más poderoso producto de Second Sight es el Sistema de Prótesis Corticales Visuales Orion (Orion). Diseñado para proporcionar una visión artificial útil a las personas cegadas por todo, desde el glaucoma y la retinopatía diabética hasta la enfermedad del nervio óptico y las lesiones oculares, convierte las imágenes captadas por una cámara de vídeo en miniatura montada en un par de gafas en una serie de pequeños pulsos eléctricos.

"Al pasar por alto la anatomía ocular enferma o lesionada, el dispositivo transmite de forma inalámbrica estos pulsos eléctricos a una serie de 60 electrodos implantados en la superficie de la corteza visual del cerebro", explicó Will McGuire. "Esto puede proporcionar la percepción de patrones de luz." Actualmente en estudio de viabilidad, Orion se encuentra en proceso de comercialización por parte de la FDA.

"El desarrollo futuro puede hacer que aumente el número de electrodos, la adición de una segunda cámara para ayudar con la percepción de la distancia y las imágenes térmicas, así como las capacidades de reconocimiento facial y de objetos integrados", dijo McGuire.

El desarrollo futuro puede hacer que aumente el número de electrodos, la adición de una segunda cámara para ayudar con la percepción de la distancia y las imágenes térmicas, así como las capacidades de reconocimiento facial y de objetos integrados"

Retos y oportunidades

Como la interfaz cerebro-máquina es una propuesta enormemente compleja, los desarrolladores de dispositivos neuroprotésicos todavía se enfrentan a múltiples retos.

"Es muy difícil interpretar la actividad cerebral registrada fuera del cráneo con gran detalle", explicó el Dr. Robert Flint, profesor de neurología de la Universidad Northwestern de Estados Unidos. "Registrar las señales cerebrales desde el interior del cráneo es, en muchos sentidos, más deseable. Pero para adquirir señales de esta manera es obviamente necesario penetrar en el cráneo. Este es realmente el principal obstáculo que se interpone en el camino del progreso"

La mejora de la interfaz cerebro-máquina es ahora el objetivo de múltiples iniciativas de neurotecnología como Paradromics, Neuralink y Kernel.

Es muy difícil interpretar la actividad cerebral registrada fuera del cráneo con gran detalle. El registro de las señales cerebrales del interior del cráneo es, en muchos sentidos, más deseable. Pero para adquirir señales de esta manera es obviamente necesario penetrar en el cráneo. Este es realmente el principal obstáculo que se interpone en el camino del progreso"

A pesar de los retos, las neuroprótesis tienen un enorme potencial clínico, y se espera que el mercado muestre un crecimiento interanual del 14% hasta 2026. En el futuro, los dispositivos serán cada vez más pequeños, con matrices más sofisticadas, mayor duración de la batería y mayor uso de datos y energía transmitidos de forma inalámbrica.

También estarán disponibles conjuntos de datos a largo plazo, registrados a lo largo de un período de años con la participación de personas que han implantado dispositivos médicos aprobados, como estimuladores cerebrales profundos. Esto ayudará al lado de aprendizaje de la máquina del campo con el desarrollo y refinamiento de nuevos algoritmos de control.