Cuando Chaudhary conoció al hombre en febrero de 2018, estaba intentando automatizar el sistema de comunicaciones que la familia ya estaba usando. El equipo conectó un dispositivo de seguimiento ocular a un software de computadora que lee colores y números de línea, de modo que el hombre pudiera usar sus movimientos oculares para seleccionar letras una a la vez para deletrear palabras.

Pero a medida que el hombre perdía cada vez más el control de los movimientos de sus ojos, también era menos capaz de comunicarse con el dispositivo. “Sugerimos la implantación [an electrode] ’, dice Chaudhary. Se pueden implantar pequeños electrodos en el cerebro para registrar directamente la actividad eléctrica de las células cerebrales. El procedimiento, que generalmente consiste en perforar un agujero en el cráneo y quitar las capas protectoras del cerebro, conlleva un pequeño riesgo de infección y daño cerebral. Así que fue el último recurso, dice Birbaumer. «Si el [non-invasive] Los BCI y los eye trackers ya no funcionan, no hay otra opción», dice.

El hombre accedió al procedimiento con 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 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 diámetro, en la corteza motora del hombre, una región en la parte superior del cerebro responsable de controlar el movimiento.

Convertir señales en comandos

El día después de implantar el cable, el equipo intentó ayudar al hombre a comunicarse. Primero, se le pidió al hombre que imaginara movimientos físicos; esto ha ayudado a otros destinatarios a controlar prótesis y exoesqueletos y es el enfoque que quiere adoptar la compañía de Elon Musk, Neuralink. La idea es obtener una señal confiable del cerebro y traducirla en algún tipo de comando.

Pero el equipo no pudo hacerlo funcionar. Después de 12 semanas de intentarlo, descartaron la idea y optaron por un enfoque llamado neurofeedback. El neurofeedback funciona mostrándole a una persona su actividad cerebral en tiempo real para que pueda aprender a controlarla. En este caso, cuando los electrodos en el cerebro del hombre registraron un aumento en la actividad, una computadora reprodujo un tono de audio creciente. Una caída en la actividad cerebral tocaría un tono descendente.

“En el espacio de dos días, podía aumentar y disminuir la frecuencia de un tono”, dice Chaudhary, quien dice que visitó al hombre en su casa todos los días de la semana en 2019 hasta que llegó el coronavirus. “Fue simplemente increíble.” El hombre finalmente aprendió a controlar su actividad cerebral para poder tocar un tono ascendente para indicar que sí y un tono descendente para indicar que no.

Luego, el equipo introdujo un software que imitaba el sistema informático basado en papel que el hombre usaba originalmente para comunicarse con su familia. Por ejemplo, el hombre escucharía la palabra «amarillo» o «azul» para elegir un bloque de letras para elegir. Luego, se le reproducirían letras individuales y usaría un tono ascendente o descendente para seleccionar o descartar cada una (ver video).

Fácil

De esta manera, el hombre pronto podría comunicar oraciones completas. «[His family] estaban tan emocionados de escuchar lo que tenía que decir”, dice Chaudhary, quien, junto con sus colegas, publicó sus hallazgos en la revistacomunicación de la naturalezael martes. Una de las primeras oraciones que el hombre deletreó se tradujo como «Chicos, funciona sin esfuerzo».

La comunicación aún era lenta: se tarda aproximadamente un minuto en seleccionar cada letra. Sin embargo, los investigadores creen que el dispositivo mejoró significativamente la calidad de vida del hombre. Pidió comidas y sopas específicas, instruyó a los cuidadores sobre cómo mover y masajear sus piernas y pidió ver películas con su hijo pequeño, por ejemplo. Una oración se traduce como «Amo a mi hijo genial».

«Estaba a menudo con él hasta la medianoche o después de la medianoche», dice Chaudhary. «La última palabra siempre fue ‘cerveza'».

Una de las primeras oraciones que el hombre deletreó se tradujo como «Chicos, funciona sin esfuerzo».

Por ejemplo, Chaudhary prevé desarrollar un catálogo de palabras de uso común que eventualmente podría permitir que el software complete automáticamente las palabras del hombre a medida que las deletrea. “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. Pero para una persona que está encerrada, «un solo día puede marcar la diferencia», dice Kianoush Nazarpour de la Universidad de Edimburgo, que no participó en el trabajo. «Esta es una oportunidad fundamental para que ellos recuperen sus opciones y control sobre sus vidas», dice. «Una etiqueta de alta calidad podría ser muy importante para esta persona».

Nazarpour cree que la tecnología podría ofrecerse de manera rutinaria a personas atrapadas de manera similar dentro de los próximos 10 a 15 años. «Para una persona que no tiene absolutamente ninguna comunicación, incluso un ‘sí’/’no’ puede potencialmente cambiarle la vida», dice.

Brian Dickie, director de desarrollo de investigación de la Motor Neurone Disease Association en el Reino Unido, está de acuerdo en que el cronograma es realista. Pero se pregunta cuántas personas con enfermedades de las neuronas motoras, de las cuales la ELA es el tipo más común, se beneficiarán de tales BCI.

contratiempos

El hombre que recibió la BCI tiene una forma de ALS llamada atrofia muscular progresiva (PMA). Esta forma de la enfermedad tiende a atacar los nervios motores que van desde la columna vertebral hasta los músculos, lo que hace que las personas no puedan controlar sus músculos. Pero alrededor del 95% de los casos de ELA también involucran la degeneración de la corteza motora en el cerebro, dice Dickie.

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí