Pensado y hecho. El futuro para las personas con lesiones medulares graves está en la energía de su cerebro. Lo acaban de demostrar dos experimentos publicados hoy en la revista Nature. Los voluntarios, personas que han perdido la capacidad de mover las extremidades, fueron capaces de manejar un ordenador o de hacer funcionar brazos mecánicos con el pensamiento. El experimento se basa en la transformación de los impulsos nerviosos en corrientes eléctricas, que son convertidas mediante un sistema informático en instrucciones para mover el cursor. La base del proceso está en la naturaleza de las señales cerebrales. Al pensar, se generan micro-corrientes eléctricas. Utilizando microprocesadores, los investigadores de un equipo multidisciplinar y de varios centros de Estados Unidos han conseguido captar esas señales y transformarlas en órdenes que permiten a los tetrapléjicos manejar un ordenador y otros aparatos.

El sistema ha sido desarrollado por la empresa Cyberkinetics de Massachusetts. Consiste en una placa de 16 milímetros cuadrados y con 100 sensores del grosor de un pelo que se implanta en la zona exterior del cerebro (el córtex). Este chip se conecta en el exterior de la cabeza con un sistema informático que es el que traduce las señales nerviosas en corriente eléctrica dirigida.

Tras este primer paso viene un duro proceso de aprendizaje. El paciente tiene que saber en qué debe pensar cuando quiere que el cursor se mueva hacia la derecha, hacia arriba o haga clic. Una de las dudas que tenían los investigadores era si una persona que hacía años que no empleaba esa parte del cerebro porque ha perdido la capacidad de moverse mantenía la capacidad de activarla.

Abrir el correo

El sistema se ha probado con éxito en dos personas. La primera fue Matthew Nagle, de 25 años. Este joven llevaba paralizado cuatro años cuando comenzó el ensayo en junio de 2004 en un hospital de Rhode Island. Durante 57 sesiones, Nagle aprendió a abrir su correo electrónico, a dibujar figuras con un programa de ordenador e incluso a usar un videojuego. También logró cambiar el canal y volumen de la televisión con el mando a distancia. Llegó a tener tanta práctica que podía hacer estas actividades mientras conversaba. Cuando se conectó el sistema a un brazo mecánico, pudo agarrar y depositar objetos.

El sistema perdió eficacia a los seis meses y medio. Los investigadores no saben por qué, pero parece que el cerebro de Nagle se cansó y las señales que enviaba al chip perdieron fuerza y nitidez. El joven sigue participando en el ensayo y todavía se conecta para nuevas pruebas.

El otro voluntario fue un hombre de 55 años que recibió el implante en abril de 2005. El aparato tuvo problemas técnicos y apenas funcionó tres meses. Pero fue suficiente para demostrar que era posible reactivar la zona cerebral que no se usaba desde la pérdida de la capacidad de moverse. "Estamos ansiosos de expandir este sistema para que sirva realmente para mejorar la vida de las personas con lesiones medulares", ha dicho el presidente de Cyberkinetics, Timothy Surgenor.

Hasta ahora los tetrapléjicos ya disponían de algunas ayudas para usar los ordenadores, pero se trata de artilugios mecánicos que tenían que hacer funcionar basándose en movimientos de la cabeza, la boca o incluso de los ojos. Ésta es la primera vez que se consigue que muevan un cursor sólo con la mente.

Traducción inversa 
 
  La idea de transformar corrientes cerebrales en órdenes para una máquina es sólo un primer paso. Puede ayudar a las personas con lesiones medulares, pero no satisface su mayor aspiración: recuperar la movilidad.

John Donoghue, fundador de Cyberkinetics, apunta cuál es su objetivo último: "Convertir esas señales eléctricas en órdenes que puedan servir para mover los músculos". Sería el equivalente a una "traducción inversa": primero, se captan las señales nerviosas en el cerebro; luego, se transportan mediante cables al miembro inmóvil; una vez ahí, habría que convertirlo de nuevo en impulsos nerviosos que fueran capaces de mover los músculos.

El ensayo publicado hoy es sólo la primera parte de este proceso. Es más rápido que otros sistemas probados hasta ahora, pero también tiene sus inconvenientes: el sistema implica tener permanentemente abierto el cráneo, es muy agresivo (hay que clavar los electrodos en el cerebro para captar las señales nerviosas) y, sobre todo, en las dos personas que lo han probado ha dejado de funcionar al cabo de un tiempo.

Por todo ello la empresa tiene en su web (www.cyberkineticsinc.com) un apartado para reclutar voluntarios.

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En La Nación

Un hombre logró controlar un robot con el pensamiento
Utilizando un chip implantado en el cerebro
El sensor detectaba las señales eléctricas de las neuronas que hacen mover el brazo

NUEVA YORK (The New York Times).- Un hombre tetrapléjico con un pequeño sensor implantado en el cerebro logró controlar una computadora, una televisión y un robot utilizando sólo sus pensamientos.

El desarrollo -publicado hoy en Nature- ofrece esperanza de que en el futuro personas con daño en la médula espinal, la enfermedad de Lou Gehrig y otras condiciones que impiden el movimiento puedan comunicarse mejor o controlar su mundo. "Si su cerebro puede hacerlo, podemos llegar hasta él", dijo John P. Donoghue, profesor de la Universidad Brown, que lideró el trabajo.

La primera persona en recibir el implante, Matthew Nagle, fue capaz de mover un cursor, abrir mensajes electrónicos, jugar un sencillo juego de video llamado Pong y dibujar un círculo en la pantalla. Pudo cambiar de canal o modificar el volumen de la televisión, mover un brazo robótico y abrir y cerrar una prótesis de mano.

"Prácticamente, lo dominé en cuatro días", dijo Nagle, de 26 años, durante un diálogo telefónico desde el New England Sinai Hospital and Rehabilitation Center de Stoughton, Massachusetts. Agregó que el implante no causaba ningún dolor.

Ex estrella de fútbol de la escuela secundaria, Nagle quedó paralizado desde los hombros después de haber sido apuñalado en el cuello durante una pelea en la playa, en julio de 2001.

El trabajo de Nature es la primera publicación en una revista con referato de un experimento que emplea este tipo de dispositivos en un ser humano. El estudio ayuda a desplazar estas "prótesis neuromotoras implantables" de la ciencia ficción hacia la realidad, escribió Stephen H. Scott, de la Universidad Queen, en Canadá, en un comentario que se publica en la misma edición.

El implante, conocido como BrainGate, está siendo desarrollado por Cyberkinetics Neurotechnology Systems, de Foxborough, Massachusetts. Actualmente, la compañía lo está probando en otras tres personas. Timothy R. Surgenor, su presidente, dijo que esperan tener un implante aprobado para 2008 o 2009. Donoghue es cofundador de la empresa y su principal investigador.

El sensor mide cuatro milímetros de lado y contiene 100 diminutos electrodos. Fue implantado en el córtex motor de Nagle, área responsable del movimiento del brazo, y conectado a una base que sobresalía de su cráneo. Cuando iba a utilizar el dispositivo, los técnicos conectaban la base a una computadora con un cable, de modo que Nagle quedaba directamente conectado a la computadora, como un personaje de la película "Matrix".

Entonces, se imaginaba que movía el brazo para alcanzar varias metas, mientras los técnicos calibraban la máquina, un proceso que llevaba alrededor de media hora cada vez. El sensor "espiaba" las señales eléctricas de las neuronas cercanas mientras éstas controlaban el movimiento imaginario del brazo.

Los científicos dijeron que el estudio es importante porque muestra que las neuronas del córtex motor de Nagle estaban todavía activas años después de haber perdido su papel en el movimiento físico de los brazos.

Nagle acertaba en el blanco entre el 73 y el 95% de las veces y tardaba alrededor de dos segundos y medio. Las personas sanas aciertan el 100% de las veces y tardan un segundo.

Pero para el doctor Jonathan R. Wolpaw, investigador del Departamento de Salud del Estado de Nueva York, Albany, la efectividad del BrainGate no es sustancialmente mejor que un sistema no invasivo que está desarrollando y utiliza electroencefalografía, con electrodos ubicados en el exterior del cuero cabelludo. "Si uno va a tener algo implantado en el cerebro, quiere que sea mucho mejor", afirmó.

Donoghue y otros defensores de los implantes dicen que pueden hacerlos mucho mejores, porque están mucho más cerca de las neuronas importantes. Los electrodos ubicados sobre el cuero cabelludo reciben señales de millones de neuronas de todas partes del cerebro.

Otro trabajo que se publica en la misma edición de Nature sugiere una forma de mejorar los implantes: en un experimento con monos, utilizaron sensores que no detectan las neuronas que controlan el movimiento, sino las que expresan la intención de moverlo. Un paciente que utilizara este sistema podría tipear 15 palabras por minuto, a alrededor de cuatro veces la velocidad de otros dispositivos.

Sin embargo, restan varios obstáculos antes de que los implantes cerebrales sean un recurso de rutina.

LA NACION | 13.07.2006 | Página 16 | Ciencia/Salud