Logran navegar en la red con la mente

Una reciente investigación de la Universidad de Stanford demostró que se puede navegar en la red con la mente. Mediante unos chips y con el uso de una interfaz cerebro-computadora (BCI) el sujeto puede manejar su Tablet.

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Se trata de un proyecto que inició con la inclusión de personas con discapacidad. Con esta tecnología pueden mover el cursor y hacer clic gracias a los implantes de chips en su cerebro. Pudieron usar aplicaciones, escoger y escuchar música, abrir un correo y emplear el chat. Fueron capaces desde comprar online hasta de tocar música con un piano virtual.

A cargo de tres pacientes tetrapléjicos la prueba se realizó exitosamente. Uno tiene una lesión en la médula espinal y los otros dos con ELA, esclerosis lateral amiotrófica.

El Dr. Paul Nuyujukian, ingeniero de bioinformática de la universidad y encargado de la investigación informó los avances. También declaró lo emocionado que se sintió al ver a los participantes cumplir las tareas de la prueba.

Interfaz cerebro-computadora para pacientes con parálisis

La investigación tuvo el respaldo de BrainGate2, una organización que trabajado durante años en el desarrollo de interfaces.

El chip se vale de un sensor que registra la actividad neuronal y es colocado en la corteza motora del cerebro. Es de el tamaño de una pequeña pastilla, codifica la información y lo envía al exterior.

Igual que las aplicaciones desarrolladas que ayudan a las personas con parálisis a mover sus extremidades robóticas.

El Dr. Jaimie Henderson, neurocirujano de Stanford explica que BrainGate2 apoya los avances de la neurociencia y neuro ingeniería. Para que las personas que han perdido habilidades motoras, puedan controlar dispositivos externos. Con un leve movimiento del brazo, la mano y ahora con la mente.

El avance se llevó gracias al empleo de las destrezas que ya tenían los sujetos antes de enfermarse. Otra de las ventajas es que podrán comunicarse mejor, lo que ayudará en la toma de decisiones de los cuidadores. Por lo que mejorará considerablemente su calidad de vida.

¿Por qué navegar en la red con la mente?

Actualmente las computadoras se han vuelto una herramienta de uso cotidiano, poco accesible a las personas con parálisis. Y con los dispositivos de entrada al software especializado existentes, la funcionalidad era limitada.

Hoy en día son millones las personas que tienen algún tipo de parálisis, limitando las funciones diarias. En especial los que padecen ELA eventualmente pierden el habla y cualquier forma de comunicación.

La tecnología de asistencia tiene la función de mejorar la calidad de vida de las personas con algún tipo de discapacidad.

Las intervenciones para incrementar la comunicación alternativa son los estándares para atender esa función. Por lo que era necesaria la creación de un método de entrada de uso más efectivo.

El uso de la interfaz cerebro-computadora está basada en los métodos de la electroencefalografía y electrocorticografía. Con el que los pacientes pudieron controlar eficientemente reglas ortográficas, navegación web, música, pintura y juegos.

Y todo con el uso de una simple tableta comercial, todo indica que los ensayos clínicos dieron un resultado positivo. Siempre con el uso de decodificadores neuronales muy avanzados.

Como parte del ensayo clínico del estudio se implantaron arreglos multi electrodo en la corteza motora de tres pacientes tetrapléjicos. En BrainGate2 usaron una interfaz para que pudieran controlar una tableta común sin modificaciones.

La actividad neuronal pudo ser satisfactoriamente codificada en tiempo real, tal como lo haría un mouse inalámbrico Bluetooth. Así que los sujetos pudieron hacer cualquier tarea imaginable que incluya apuntar y hacer clic. Incluso dos de ellos pudieron chatear entre sí.

Es la primera vez que un control iBCI de alto rendimiento está disponible a pacientes tetrapléjicos.

Financiación del proyecto

Entre las instituciones que apoyaron esta investigación está el Programa de Capacitación de Científicos Médicos de Stanford. También:

• La Fundación Craig H. Neilsen.
• Las Stanford BioX-NeuroVentures, y Stanford Neurosciences Institute.
• El Instituto Médico Howard Hughes.
• La Oficina de Investigación y Desarrollo.
• El Servicio de Rehabilitación de Investigación y Desarrollo.
• El Departamento de Asuntos de Veteranos.

Conoce a los participantes

Se habían inscrito con anterioridad en el ensayo clínico del protocolo de interfaz neuronal BrainGate2. Correspondieron a los criterios de clasificación, de los que se obtuvo un consentimiento de todo el procedimiento. Incluyendo la publicación de videos y fotos.

La primera es una mujer que fue inscrita a los 51 años diagnosticada con ELA que resultó en discapacidad motora. En diciembre del año 2012 fue intervenida para colocarle una matriz de microelectrodos. De tipo intra-cortical de 96 canales, justo en el área del cerebro que controla la mano derecha dominante.

Para ese momento aún conservaba movimientos distros en las muñecas y dedos, así como el habla.

El segundo participante era un hombre igualmente diestro con la misma edad y diagnóstico al inscribirse. Al que se le implantó en febrero del 2015 dos arreglos de microelectrodos. A diferencia de la paciente anterior el solo retenía el habla y movimiento mínimo en los dedos al someterse.

El tercero, también diestro era un hombre de 63 años diagnosticado con tetraplejia por una lesión de la médula espinal cervical. Le fue implantado dos arreglos de microelectrodos en agosto del 2016, en la misma área que los anteriores. Todavía podía hablar y movía apenas los dedos sin poder cumplir función alguna.

Paul Nuyujukian

Es el director encargado de esta investigación quien también dirige el laboratorio de interfaz cerebral de la Universidad de Standford.

Es Doctor PhD y profesor asistente del Departamento de Bioingeniería y Neurocirugía. También cumple funciones similares en la rama de Ingeniería Eléctrica.

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Después de cumplir su formación de pregrado en el 2006 en la UCLA, se fue a Stanford. Donde obtuvo en el 2011 su título de maestría y en el 2012 el doctorado en Bioingeniería. En el laboratorio de Sistemas de Prótesis Neuronal junto a Krishna Shenoy. Completando su MD en el 2014. En cuanto a su trabajo postdoctoral lo desempeñó en el laboratorio de Traducción de Prótesis Neural con Krishna Shenoy y Jaimie Henderson

Datos de Interés

El permiso para el ensayo clínico para navegar en la red con la mente fue cedido por:

• La Exención de Dispositivos de Investigación de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos.

• El Centro Médico de Asuntos de Veteranos de Providence.

• El Hospital General de Massachusetts.

• Las Juntas de Revisión Institucional de la Universidad de Stanford y

• La Universidad de Brown