Los implantes cerebrales han comenzado a restaurar funciones, pero los avances son lentos

Por cristina jewetty cade metz

Un revoltijo de cables y dos dispositivos del tamaño de latas de refresco sobresalen de la cabeza de Austin Beggin cuando se somete a pruebas con un equipo de investigadores que estudian implantes cerebrales destinados a restaurar la función de las personas paralizadas.

A pesar del engorroso equipo, también es cuando el Sr. Beggin se siente más libre. Quedó paralizado de los hombros para abajo después de un accidente de buceo hace ocho años, y el dispositivo cerebral capta las descargas eléctricas que genera su cerebro cuando imagina mover su brazo. Convierte esas señales en puños en los principales nervios de su brazo. Le permiten hacer cosas que no había hecho por su cuenta desde el accidente, como llevarse un pretzel a la boca.

“Esta es como la primera vez que tengo la oportunidad o he tenido el privilegio y la bendición de pensar: ‘Cuando quiero abrir la mano, la abro’”, dijo Beggin, de 30 años. Días así son siempre “un día especial”.

El trabajo en el Centro de Estimulación Eléctrica Funcional de Cleveland representa una de las investigaciones más avanzadas en el campo de la interfaz cerebro-computadora, con el equipo conectando el cerebro al brazo para restaurar el movimiento.

Es un campo en el que Elon Musk quiere avanzar, anunciando en una presentación reciente que los implantes cerebrales de su compañía Neuralink algún día ayudarían a restaurar la vista a los ciegos o devolverían a personas como Beggin a la “funcionalidad de cuerpo completo”. Musk también dijo que el dispositivo Neuralink podría permitir que cualquier persona use teléfonos y otras máquinas con nuevos niveles de velocidad y eficiencia.

Sin embargo, tanto los neurocientíficos como el Sr. Beggin ven avances tan gigantes como dentro de décadas. Los científicos que tienen la aprobación para probar tales dispositivos en humanos están avanzando poco a poco hacia la restauración de la función olağan en la escritura, el habla y los movimientos limitados. Los investigadores advierten que el objetivo es mucho más difícil y peligroso de lo que parece. Y advierten que es posible que los objetivos de Musk nunca sean posibles, si es que vale la pena hacerlo en primer lugar.

“Es divertido pensar en escenarios de ciencia ficción que describen cómo podría ser el mundo”, dijo Paul Nuyujukian, profesor de bioingeniería y neurocirugía en la Universidad de Stanford, quien pasó años trabajando en tecnología similar. “Pero dado dónde nos encontramos ahora con la ciencia, no está claro cómo se realizarán esos escenarios”.

Los científicos en el evento de Neuralink el 30 de noviembre y los que vieron en línea estuvieron de acuerdo en que la ingeniería que Musk mostró fue una combinación elegante de algunas de las mejores ideas en el campo de décadas de antigüedad. Reemplazar la protuberancia similar a una lata de refresco de la cabeza sería un avance significativo, reconocieron.

El prototipo del dispositivo de Neuralink eliminaría ese sorun, pero solo después de que los pacientes se sometan a una cirugía robótica para cortar un agujero en la cabeza un poco más grande que una moneda de veinticinco centavos. Luego, el robot teje 1.024 zarcillos de electrodos delgados como una telaraña en la materia gris del cerebro y coloca el dispositivo en forma de disco en el agujero.

Con un trabajo tan delicado, a algunos investigadores en el campo les preocupa que un paso en falso de alto perfil pueda borrar años de progreso.

“Las comunicaciones que salen de Neuralink con demasiada frecuencia suenan como actividad de vaqueros, ¿verdad?” dijo Marcus Gerhardt, director ejecutivo de Blackrock Microsystems, una compañía de interfaz cerebro-computadora que podría ser un rival de Musk.

El Sr. Gerhardt dijo que los neurocirujanos afiliados a su compañía “están petrificados todos los días de que algo terrible pueda suceder allí y afectar el resto del espacio”.

El Sr. Beggin es una de las tres docenas de personas que tienen un dispositivo llamado “matriz de Utah” implantado en el cerebro con fines de investigación. El dispositivo incluye una pequeña rejilla de electrodos que se sumergen apenas dos milímetros en su cerebro. Eso está conectado a un portal montado en su cabeza y, a través de cables, a otra computadora.

La mayoría de los días que el Sr. Beggin pasa trabajando con el equipo de investigación de Cleveland consisten en mirar un brazo o una mano en movimiento en la pantalla de una computadora e imaginarse a sí mismo haciendo el mismo movimiento. Eso permite a los investigadores detectar los patrones de disparo de neuronas en su cerebro que dan lugar a cada movimiento. Esas señales se comunican a un sistema que manipula ocho nervios de su brazo para que se mueva, dijo A. Bolu Ajiboye, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad Case Western Reserve, cuyo equipo ha estado trabajando con pacientes como Beggin.

El trabajo puede ser tedioso, dijo Beggin, pero considera que vale la pena para los días en que puede mover la mano. Su experiencia se basa en el trabajo con un voluntario anterior, que también estaba paralizado en los brazos y las piernas, y logró llevarse un tenedor lleno de puré de papas a la boca con el sistema.

Beggin no vio la presentación de Neuralink el mes pasado, pero dijo que estaba consternado al escuchar que Musk planteó la noción de “funcionalidad de cuerpo completo” para las personas paralizadas.

Es un resultado que, dado el trabajo minucioso involucrado en los movimientos de sus manos, el Sr. Beggin espera que lleve una generación lograrlo.

Su madre, Shelly Beggin, está de acuerdo. “Como madre, me encantaría escuchar eso”, dijo la Sra. Beggin. “Me habría aferrado a la esperanza de que pudiera caminar”.

Siendo realistas, dijo, está feliz de ver los movimientos de manos de su hijo que tanto le costó ganar. Los científicos que trabajan en las interfaces cerebro-computadora dicen que moderar las expectativas de los pacientes es importante en un campo que ha experimentado un progreso sorprendente, pero que enfrenta desafíos abrumadores.

Los equipos académicos de todo el país están trabajando en proyectos destinados a restaurar la función de las personas con discapacidades o enfermedades degenerativas. Los científicos están trabajando para mapear el centro visual del cerebro para que se puedan proyectar puntos de luz en el ojo de la mente para ayudar a los ciegos a ver formas y letras. Otros equipos están trabajando para traducir la electricidad neuronal en aplicaciones de voz, control del cursor, escritura a mano y mecanografía.

Varias empresas, incluida Neuralink, están trabajando en dispositivos totalmente implantables. Paradromics, una empresa nueva en Austin, Texas, está desarrollando un dispositivo que se coloca dentro del cráneo. Otra empresa, Synchron, con sede en la ciudad de Nueva York, está adoptando un enfoque diferente, haciendo una incisión en el pecho e insertando un dispositivo en forma de tubo en una arteria cerca del cerebro. Esto evita los peligros de la cirugía cerebral, pero la señal que capta del cerebro es considerablemente más débil, según Tom Oxley, director ejecutivo de Synchron.

A pesar de todas las promesas en el campo, los científicos dicen que esta tecnología tiene muy poco que ofrecer al consumidor típico, ya que simplemente se acerca a la velocidad y precisión del control sin discapacidad.

Eso parece como si estuviera a punto de cambiar, dijo el Dr. Ajiboye. Comparó el campo con la industria informática en 1980, cuando estaba en camino de una revolución.

“Creo firmemente que estamos en la misma rampa inicial en términos de comprensión de los mecanismos cerebrales”, dijo.

Durante la presentación de Neuralink, un görüntü mostró a un mono llamado Pager supuestamente usando un prototipo de implante en su cerebro para mover un cursor a través de la pantalla de una computadora. El equipo de Musk también mostró el funcionamiento interno del dispositivo, lo que impresionó a algunos de los neurocientíficos que presenciaron el evento.

Durante el evento, Musk anunció que Neuralink buscaba el permiso de la Administración de Alimentos y Medicamentos para probar el dispositivo en humanos, y supuso que el próximo año comenzaría un ensayo clínico.

Este sería un notable paso adelante para el campo. Otros han probado dispositivos inalámbricos en humanos, pero Neuralink está invirtiendo tanto en el proyecto que podría presentar rápidamente un dispositivo más potente que antes.

“Básicamente obtuvieron muchas de las mejores ideas en la parte superior del campo y pagaron para reunirlas en un nuevo sistema. Y creo que eso es emocionante”, dijo Cristin Welle, neurocientífica de la Universidad de Colorado y ex directora del laboratorio de implantes cerebrales de la FDA y consultora de dispositivos. “Ahora, si realmente pueden superar todos estos obstáculos técnicos para demostrar que, de hecho, es seguro, está por verse”.

Es la FDA la que decidirá cuándo comienza el ensayo si otorga la aprobación a Neuralink. La agencia prestará mucha atención a la durabilidad del dispositivo, dados los riesgos y la viabilidad de las cirugías cerebrales repetidas, dijo el Dr. Welle. Eso significa que los fabricantes de dispositivos tendrán que superar el desafío de operar la electrónica durante años en el ambiente empapado del cerebro. También deberán demostrar que su dispositivo de supercomputación no genera calor ni corriente que dañe indebidamente el delicado tejido cerebral, dijo.

También hay límites muy reales a lo que puede hacer el dispositivo. También puede haber límites éticos.

Mientras Neuralink realiza una prueba en humanos, está luchando contra las quejas sobre sus pruebas con monos. La compañía presentó documentos en un tribunal de California este mes para bloquear la publicación de fotos de primates que analizó entre 2017 y 2020. El Comité de Médicos por la Medicina Responsable, un grupo de defensa, obtuvo previamente cientos de páginas de registros veterinarios y presentó una queja ante el Departamento de Agricultura, alegando que los sujetos de prueba de primates desarrollaron infecciones y fueron tratados sin cuidado.

El Departamento de Agricultura dijo que no podía comentar sobre la denuncia del grupo, citando el litigio pendiente. Neuralink ha negado las afirmaciones, pero podrían afectar el progreso de su tecnología.

Si y cuando Neuralink comience una prueba en humanos, se limitaría a las personas que tienen necesidades reales de la tecnología, muy probablemente aquellas con lesiones en la médula espinal u otras formas de parálisis.

Aunque Musk ha dicho que el dispositivo Neuralink podría implantarse en humanos sanos para mejorar sus habilidades, parece una posibilidad remota en esta etapa. Ha comparado los usos futuros del implante con los de otro dispositivo médico que se comercializa por razones que no son puramente para curar enfermedades: los láseres de cirugía Lasik, que se utilizan para mejorar la visión.

“Hay una cuestión de ética que debe responderse, y aún no la han abordado”, dijo el Dr. Ajiboye, refiriéndose a Musk y Neuralink.

Para el Sr. Beggin, implantar un dispositivo de este tipo en una persona completamente sana es ir demasiado lejos. Preferiría que Musk y su compañía se centren en personas como él que podrían usar este dispositivo para restaurar funciones que le han sido arrebatadas, como estrechar la mano de alguien o saludar a un niño curioso que se acerca a su silla de ruedas.

“¿Usar la tecnología para permitir que una persona sin discapacidad arranque un automóvil?” él dijo. “Es algo difícil para mí de racionalizar”.