En la universidad de
Tübingen, en Alemania, la neurobióloga Andrea Kübler trabaja con un paciente de 49 años que sufre una enfermedad degenerativa llamada esclerosis amiotrópica lateral, que provoca pérdida de musculatura y parálisis. Las funciones motoras de este paciente están completamente mermadas desde hace 14 años. De un tiempo a esta parte, sin embargo, puede comunicarse con sus cuidadores con un simple parpadeo.
La comunicación con las personas que nos rodean es imprescindible para mantener la calidad de vida. Kübler ha conseguido que este paciente la recupere gracias al movimiento de un cursor en una pantalla a través de un simple guiño ocular, que refleja sus intenciones mentales, señala la revista
Sciencenews .
Kübler es uno de los científicos que, en diversas partes del mundo, desarrollan herramientas neurológicas que permiten a los pacientes flexionar extremidades mecánicas, dirigir una silla de ruedas motorizada o enviar órdenes a robots para que atiendan sus necesidades. En definitiva, recuperar esa calidad de vida perdida y que puede incluso aislar a los enfermos por completo de su entorno inmediato.
Se trata de máquinas con un interfaz que relaciona con su entorno a los pacientes que mantienen sus funciones cerebrales intactas a pesar de la parálisis que padecen en el resto del cuerpo.
Dos categorías
En las últimas tres décadas, los científicos que han trabajado en este tipo de artefactos tecnológicos han realizado una gran cantidad de investigaciones, algunas de ellas aplicadas a pacientes, aunque la mayoría son aún experimentales. Todos los aparatos que han resultado de estas investigaciones se pueden agrupar en dos categorías: aquellos que introducen corrientes eléctricas en el cerebro y los que captan las salidas de corrientes eléctricas desde el cerebro.
Varios artefactos terapéuticos entran dentro del primer grupo: por ejemplo, los que convierten las ondas sonoras en pulsaciones eléctricas que estimulan el nervio auditivo hasta hacer que los sordos “oigan”. La segunda categoría de aparatos, conocidos como prótesis neuronales, están compuestos por electrodos que son mucho más pequeños y precisos que los que se utilizan para estimular neuronas. El problema de estos aparatos radica en que se deben descifrar las señales que llegan a través de ellos del cerebro.
Aunque los científicos pueden captar las señales cerebrales radiadas hacia el cuero cabelludo en forma de ondas electroencefalográficas, estas señales indirectas son mucho más débiles que las pulsaciones eléctricas generadas en las propias células del cerebro. Por lo tanto, para descifrar las ondas cerebrales muchos científicos han optado por ir directamente a las fuentes: las neuronas individuales que están dentro del cerebro. Si se toman estas señales directamente, se puede saber cómo, por ejemplo, el cerebro ordena que se mueva un brazo.
Recepción directa
Los investigadores originalmente recogieron las señales pinchando neuronas con voluminosas agujas. Sin embargo, hoy por hoy, un electrodo de un diámetro similar al de una aspirina infantil puede albergar más de 100 agujas finísimas, cada una de ellas más fina que un cabello humano. Con las agujas asomando por fuera de su plataforma, como una pequeña cama de clavos de faquir, cada electrodo tiene la capacidad de registrar numerosas neuronas al mismo tiempo.
Richard Andersen, neurocientífico del
California Institute of Technology, en Pasadena, ha utilizado, junto a sus colegas, en los últimos seis años, estos electrodos para grabar la actividad cerebral de monos de La India.
Sus estudios se han centrado en la corteza parietal posterior del cerebro y en la corteza premotora, dos áreas cerebrales que, según los investigadores, “planean” los movimientos antes de que el cuerpo realmente los realice. Con el registro de los impulsos de estas áreas, los científicos han podido en efecto descifrar las intenciones del cerebro para, acto seguido y gracias a un programa informático, llevarlas a aparatos que actúan según las intenciones de los pacientes imposibilitados.
Según Andersen, los electrodos deben colocarse en regiones del cerebro que permitan a los pacientes paralizados comunicar sus sentimientos más profundos como, por ejemplo, su alegría al recibir una visita. Andersen señala que realmente se pueden conocer incluso las emociones con estos electrodos.
Experimentación en personas
Hasta ahora, la mayoría de los investigadores han probado sus prototipos neuronales en laboratorios con animales (monos o ratas). Sin embargo, dos científicos han implantado estos artefactos en personas. En 1996, lo hizo el neurólogo Philip Kennedy de la empresa
Neural Signals, situada en Atlanta (Estados Unidos). Fue el primer electrodo probado en humanos y consistía en un fino cono de cristal del tamaño de la punta de un bolígrafo.
En el cono habían sido instalados tres cables conductores de electricidad y una cantidad muy pequeña de un factor de crecimiento neuronal, una proteína que incentivaba a las neuronas a extenderse hacia el interior del electrodo, de manera que éste pudiera recibir mejor sus señales.
El aparato se introduce en el cráneo, desde el que transmite señales a receptores externos. Uno de los pacientes que sufrió el implante, y que padecía una importante parálisis, aprendió gracias a este aparato a controlar un cursor en la pantalla de un ordenador, así como a escribir palabras (a tres caracteres por minuto) usando sólo su cerebro.
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