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Un equipo científico ha implantado en una persona con parálisis una interfaz cerebro-ordenador capaz de detectar y descodificar los movimientos de los dedos, lo que le permitió, gracias a su grado de precisión, jugar a un videojuego.
Los detalles de este experimento se publican en la revista Nature Medicine, en un artículo liderado por investigadores de las universidades estadounidenses de Stanford y de Michigan, quienes recuerdan que entre las personas con parálisis sigue habiendo necesidades insatisfechas de actividades sociales y de ocio, como los videojuegos.
Las interfaces cerebro-ordenador se han reconocido como una posible solución para la recuperación motora, pero los ejemplos actuales de esta tecnología han tenido problemas con movimientos complejos como los de los dedos, que podrían ayudar en actividades como teclear, tocar instrumentos musicales o utilizar un mando de videojuegos.
Los investigadores, entre ellos Matthew S. Willsey, Francis R. Willett y Jaimie M. Henderson, desarrollaron una interfaz cerebro-ordenador capaz de registrar continuamente los patrones de actividad eléctrica de múltiples neuronas del cerebro para traducir movimientos complejos.
Esta se implantó quirúrgicamente en la región cerebral responsable del control de los movimientos de la mano, en una persona con lesión de la médula espinal a nivel cervical y pérdida casi total de la función motora tanto de las extremidades superiores como inferiores.
Se registró la actividad neuronal mientras el participante observaba una mano virtual que realizaba diversos movimientos, tras lo cual los investigadores utilizaron algoritmos de aprendizaje automático para identificar las señales vinculadas a movimientos específicos de los dedos.
Usando estas señales, el sistema fue capaz de predecir con exactitud los movimientos de los dedos, permitiendo al participante controlar tres grupos de dedos muy distintos, que incluían movimientos bidimensionales del pulgar, en una mano virtual.
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Este sistema alcanzó un nivel de precisión y libertad de movimientos superior al que era posible hasta entonces, afirma un resumen de la revista.
A continuación, los autores ampliaron la aplicación de este control de los dedos a un videojuego.
Los movimientos de los dedos descodificados por la interfaz se programaron para controlar la velocidad y dirección de un cuadricóptero virtual, lo que permitió al participante pilotar el dispositivo a través de múltiples carreras de obstáculos como parte de un videojuego.
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Para Eduardo Fernández, director del Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche, el estudio está bien diseñado y es de gran calidad. Los investigadores implantaron un total de 192 electrodos (dos matrices de 96 electrodos) en el hemisferio cerebral izquierdo de la persona, explica este investigador que no participa en el trabajo.
A partir de los registros de la actividad cerebral de las neuronas próximas a estos electrodos, los científicos fueron capaces de decodificar de manera continua las intenciones de los movimientos de los dedos, superando algunas de las limitaciones de estudios previos, detalla a Science Media Centre España, una plataforma de recursos científicos para periodistas.
"El estudio presenta un avance significativo en el campo de las interfaces cerebro-computadora al lograr la decodificación continua de movimientos de dedos con un alto grado de libertad".
Según Fernández, la demostración del control de un cuadricóptero virtual representa un importante paso hacia la creación de interfaces más intuitivas y funcionales para las personas con parálisis.
Sin embargo, esta investigación se ha realizado en una solo persona, por lo que todavía son necesarios más estudios, según Fernández.
Además, el flujo de información sigue siendo unidireccional (desde el cerebro al dispositivo) y no incluye retroalimentación sensorial (la información que el cerebro recibe de los dedos), lo que puede dificultar o limitar el control de interfaces más complejas.
No obstante, "el futuro es esperanzador y debemos estar preparados para poder utilizar estas nuevas tecnologías para mejorar la calidad de vida" de estos pacientes, apunta Fernández, también director del grupo de Neuroingeniería Biomédica del Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina.
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