Un hombre con parálisis total ha sido capaz de comunicar frases enteras utilizando un dispositivo que registra su actividad cerebral. El hombre pudo entrenar su mente para usar el dispositivo, que fue implantado en su cerebro, pedir masajes, sopa y cerveza, y ver películas con su hijo.
Es la primera vez que una persona con parálisis total ha podido comunicarse de esta manera
Es la primera vez que una persona con parálisis total, alguien consciente y cognitivamente capaz pero completamente paralizada, ha podido comunicarse de esta manera, dicen los investigadores detrás del trabajo.
Las interfaces cerebro-computadora registran las señales eléctricas dentro del cerebro de una persona y las convierten en comandos que controlan un dispositivo. En los últimos años, las BCI han permitido a las personas parcialmente paralizadas controlar prótesis o comunicar un simple “sí” o “no” solo con el pensamiento. Pero esta es la primera vez que alguien que está completamente paralizado e incapaz incluso de controlar sus movimientos oculares, ha utilizado un BCI para comunicar oraciones completas.
“Es realmente notable poder restablecer la comunicación con alguien en un estado completamente bloqueado”. Dice Jaimie Henderson, neurocirujano de la Universidad de Stanford, que no participó en el trabajo. “Para mí, eso es un gran avance y, obviamente, bastante significativo para el participante de la investigación”.
El hombre, que vive en Alemania, fue diagnosticado con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) en agosto de 2015, cuando tenía 30 años. La ELA es una enfermedad neurológica rara y progresiva que afecta a las neuronas involucradas en el movimiento. Al final del año, no podía hablar ni caminar. Desde julio de 2016, depende de un ventilador para respirar.
Comenzó a usar un dispositivo de seguimiento ocular para comunicarse en agosto de 2016
Comenzó a usar un dispositivo de seguimiento ocular para comunicarse en agosto de 2016. El dispositivo monitorea los movimientos oculares. Lo que permite a los usuarios seleccionar letras de la pantalla de una computadora. Pero un año después, su condición se había deteriorado y ya no podía mantener la vista fija en un lugar en particular.
El hombre y su familia temían que eventualmente perdería la capacidad de mover los ojos, por lo que buscaron la ayuda de Niels Birbaumer. El cual era parte de la Universidad de Tubingen, y Ujwal Chaudhary de ALS Voice gGmbH. Una organización sin fines de lucro que ofrece BCI y otras tecnologías a personas que de otro modo no podrían comunicarse.
Al conocer al hombre en febrero de 2018, Chaudhary intentó automatizar el sistema de comunicación que la familia ya estaba usando. El equipo conectó un dispositivo de seguimiento ocular a un software de computadora que leía los colores y los números de las filas. Lo que le permitía al hombre seleccionar letras una a la vez usando los movimientos de sus ojos para deletrear palabras.
El hombre accedió al procedimiento usando movimientos oculares
Pero a medida que el hombre perdía cada vez más el control sobre los movimientos de sus ojos, también se volvió menos capaz de comunicarse usando ese dispositivo. “Propusimos implantar [un electrodo]”, dice Chaudhary. Se pueden implantar pequeños electrodos en el cerebro para registrar directamente la actividad eléctrica de las células cerebrales.
El procedimiento, que tiende a implicar perforar un agujero en el cráneo y cortar las capas protectoras del cerebro, conlleva un pequeño riesgo de infección y daño al cerebro. Así que fue el último recurso, dice Birbaumer.
“Si los BCI [no invasivos] y los eye-trackers ya no funcionan, no hay otra opción”, dice.
El hombre accedió al procedimiento usando movimientos oculares, dice Chaudhary. Su esposa y hermana también dieron su consentimiento. Cuando el procedimiento fue aprobado por un comité de ética y el Instituto Federal de Medicamentos y Dispositivos Médicos de Alemania a fines de 2019. El hombre había perdido la capacidad de usar el dispositivo de seguimiento ocular.
En marzo de 2019, los cirujanos implantaron dos diminutas rejillas de electrodos, cada una de 1,5 milímetros de ancho, en la corteza motora del hombre. Una región en la parte superior del cerebro responsable de controlar el movimiento.
El día después de que se implantó el electrodo, el equipo comenzó a tratar de ayudar al hombre a comunicarse
El día después de que se implantó el electrodo, el equipo comenzó a tratar de ayudar al hombre con parálisis total a comunicarse. Al principio, se le pidió al hombre que imaginara haciendo movimientos físicos. Esto ha ayudado a otros destinatarios a controlar prótesis y exoesqueletos, y es el enfoque que planea adoptar la compañía de Elon Musk, Neuralink.
La idea es obtener una señal confiable del cerebro y traducirla en algún tipo de comando.
Luego, el equipo introdujo un software que imitaba el sistema informático basado en papel que el hombre había usado originalmente para comunicarse con su familia. El hombre oiría la palabra “amarillo” o “azul” por ejemplo, para elegir un bloque de letras entre las cuales seleccionar. Luego se reproducirían letras individuales y usaría un tono ascendente o descendente para seleccionar o descartar cada una (ver video).
De esta manera, el hombre con parálisis total pronto pudo comunicar oraciones completas.
Una de las primeras oraciones que el hombre deletreó se tradujo como “chicos, funciona sin esfuerzo”.
Se prevé desarrollar un catálogo de palabras de uso frecuente
Chaudhary prevé desarrollar un catálogo de palabras de uso frecuente que eventualmente podría permitir que el software complete automáticamente las palabras del hombre a medida que las deletrea, por ejemplo.
“Hay muchas maneras en las que podemos hacerlo más rápido”, dice.
Nadie sabe cuánto durarán los electrodos en el cerebro del hombre. Pero otros estudios han encontrado que electrodos similares siguen funcionando cinco años después de haber sido implantados en otras personas.
“Para una persona que no tiene absolutamente ninguna comunicación, incluso un ‘sí’ o ‘no’ es potencialmente un cambio de vida”.
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