Logran mover un robot con la mente

NUEVA YORK.- Dos personas virtualmente paralizadas desde el cuello hacia abajo aprendieron a controlar un brazo robótico con los pensamientos para alcanzar y tomar objetos. Una de ellas, una mujer, pudo tomar una botella plástica con café y beberlo con una pajita por primera vez desde hace 15 años, cuando tuvo un accidente cerebrovascular.

"Nunca olvidaremos su sonrisa", dijo el doctor Leigh R. Hochberg, del Departamento de Asuntos del Veterano de los Estados Unidos y coautor del trabajo que permitió este avance. Los resultados, publicados online en Nature , son la primera prueba publicada de que los seres humanos con lesiones cerebrales graves pueden controlar eficientemente una prótesis de brazo a través de pequeños implantes en el cerebro que transmiten señales neurológicas a una computadora.

Durante años, los científicos anticiparon que la conexión cerebro-computadora algún día les permitiría vivir con mayor independencia a los pacientes con lesiones en el cerebro y la médula espinal. Antes, investigadores habían demostrado que los seres humanos podían aprender a mover el cursor de una computadora con sus pensamientos y que monos podían manipular un brazo robótico.

Los especialistas adelantaron que la tecnología aún no está lista para usarse fuera del laboratorio, pero el nuevo estudio es un paso importante. "El resultado es espectacular en muchos sentidos", dijo John Kalaska, neurocientífico de la Universidad de Montreal y que no participó del estudio. "Este es el tipo de trabajo que debe realizarse y reafirma todavía más la viabilidad de este enfoque para proporcionarles a las personas con parálisis algún nivel de autonomía", agregó.

Las dos personas que participaron en este estudio (una mujer de 58 años y un hombre de 66) son cuadripléjicas; no pueden mover sus extremidades debido a los infartos cerebrales que sufrieron hace años.

A cada uno se le implantó un pequeño sensor del tamaño de una aspirina infantil debajo del cráneo, en la región del córtex motor, que se activa cuando movemos las manos o los brazos. Ellos aprendieron a mover un brazo robótico montado en una plataforma rodante a la altura del hombro mientras observaban cómo lo hacían los investigadores e imaginando que ellos eran quienes lo controlaban.

El sensor, un chip de silicio con 96 electrodos conectados a un conjunto de neuronas, transmitía por un cable esos patrones de activación neuronal entre los movimientos imaginarios y la computadora. Allí, esos patrones quedaban grabados y se traducían en una orden electrónica: mover a la izquierda; ahora, abajo; ahora, a la derecha.

Con un poco de entrenamiento, ambos participantes empezaron a controlar el brazo. Era la primera vez que el ser humano utilizaba una extremidad robótica en tres años y la primera vez en 15 años para la mujer. Los dos pudieron mover el brazo y la mano robóticos con suficiente habilidad como para levantar objetos de gomaespuma.

"Verlo fue alentador: 15 años después de que el cerebro se desconectara de las extremidades, conservaba la capacidad de producir la actividad neurológica necesaria para que el cuerpo haga movimientos", comentó durante una conferencia de prensa el autor principal de esta investigación, John P. Donoghue, neurocientífico de la Universidad Brown.

Además de Hochberg, que también trabaja en Brown y en el Hospital General de Massachusetts, el equipo estuvo integrado por Patrick van der Smagt, del Instituto de Robótica y Mecatrónica de Alemania.

Dudas por confirmar

A los científicos todavía les quedan muchas dudas por responder antes de que esta tecnología esté disponible en el mundo real. El equipo utilizado en el estudio es pesado y los movimientos del robot son muy rudimentarios. Y los implantes de silicio se rompen con el tiempo (aunque la participante del estudio lo tuvo durante más de cinco años y todavía funciona).

Hasta ahora, no se pudo desarrollar un sistema de conexión inalámbrica efectivo ni se ha perfeccionado alguno que permita saltear el componente robótico para transmitir las señales cerebrales directamente a los músculos de manera que se puedan ejecutar movimientos complejos.

En un editorial publicado con el estudio, Andrew Jackson, del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Newcastle, escribió que el costo sería el principal obstáculo: "Queda por comprobar si el sistema de interfase neurológica que usarían los pacientes con distintas necesidades clínicas se puede transformar en una propuesta comercialmente viable".

Pero todos coinciden en que el estudio, y la mirada en los ojos de la mujer cuando pudo beber sola un sorbo de café, debería incentivar lo suficiente a los científicos para resolver estos obstáculos.

El objetivo final, según dijo Donoghue, es desarrollar un sistema que sea tan efectivo y discreto como para que las personas con lesiones cerebrales "puedan interactuar con su entorno sin que nadie advierta que están utilizando una conexión cerebro-máquina".