Restauran una forma rudimentaria de visión en ciegos mediante un implante cerebral

Redacción | 04/12/2020

Restauran una forma rudimentaria de visión en ciegos mediante un implante cerebral - ISCIII

Restaurar la visión en personas ciegas mediante un implante cerebral es una posibilidad que está a punto de convertirse en realidad, dado que descubrimientos recientes del Instituto Holandés de Neurociencia (NIN) muestran que implantes de alta resolución desarrollados recientemente en la corteza visual permiten reconocer formas y percepciones inducidas artificialmente, según publican en la revista 'Science'.

La idea de estimular el cerebro mediante un implante para generar percepciones visuales artificiales no es nueva y se remonta a la década de 1970. Sin embargo, los sistemas existentes solo pueden generar una pequeña cantidad de 'píxeles' artificiales a la vez.

En el NIN, los investigadores de un equipo dirigido por Pieter Roelfsema, y en el que también ha participado el investigador del CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) y director del Grupo de Neuroingeniería Biomédica del Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, Eduardo Fernández, ahora están utilizando nuevas tecnologías de implantación y producción de implantes, ingeniería de materiales de vanguardia, fabricación de microchips y microelectrónica, para desarrollar dispositivos que son más estables y duraderos que los implantes anteriores. Los primeros resultados son muy prometedores, aseguran los autores.

Cuando se envía estimulación eléctrica al cerebro a través de un electrodo implantado, se genera la percepción de un punto de luz en un lugar particular del espacio visual, conocido como "fosfeno". El equipo desarrolló implantes de alta resolución que constaban de 1024 electrodos y los implantó en la corteza visual de dos monos videntes.

Su objetivo era crear imágenes interpretables mediante la aplicación de estimulación eléctrica simultáneamente a través de múltiples electrodos, para generar una percepción que estaba compuesta por múltiples fosfenos. "La cantidad de electrodos que hemos implantado en la corteza visual y la cantidad de píxeles artificiales que podemos generar para producir imágenes artificiales de alta resolución no tiene precedentes", dice Roelfsema.

Los monos primero tuvieron que realizar una tarea de comportamiento simple en la que hicieron movimientos oculares para informar la ubicación de un fosfeno que se provocó durante la estimulación eléctrica a través de un electrodo individual.

"También hemos conseguido implantar electrodos de manera simultánea en varias áreas cerebrales y hemos detectado que el registro de las neuronas de una de las áreas visuales, conocida como V4, es capaz de predecir la cantidad de corriente que se necesita para inducir la percepción de fosfenos (pequeños puntos de luz), en la corteza visual primaria (V1), lo que tiene un importante valor traslacional", ha explicado el investigador español.

Asimismo, se han probado en tareas más complejas como una tarea de dirección de movimiento, en la que se aplicó microestimulación en una secuencia de electrodos, y una tarea de discriminación de letras, en la que se aplicó microestimulación en 8-15 electrodos simultáneamente, creando una percepción en forma de letra. Los monos reconocieron con éxito las formas y percepciones, incluyendo líneas, puntos en movimiento y letras, utilizando su visión artificial.

"Nuestro implante interactúa directamente con el cerebro, sin pasar por etapas previas del procesamiento visual a través del ojo o el nervio óptico. Por lo tanto, en el futuro, dicha tecnología podría usarse para restaurar la baja visión en personas ciegas que han sufrido lesiones o degeneración de la retina, el ojo o el nervio óptico, pero cuya corteza visual permanece intacta", explica Xing Chen, investigador postdoctoral del equipo de Roelfsema.

Esta investigación sienta las bases para un dispositivo neuroprotésico que podría permitir a las personas profundamente ciegas recuperar la visión funcional y reconocer objetos, navegar en entornos desconocidos e interactuar más fácilmente en entornos sociales, mejorando significativamente su independencia y calidad de vida.

"Es muy probable que estos tratamientos no sean de utilidad para todas las personas ciegas, pero las neuroprótesis visuales corticales son una necesidad para el futuro y podrían ayudar a mejorar la calidad de vida de muchas de ellas, pero hay que ser prudentes. Aunque los resultados de este trabajo es muy útiles para avanzar en el desarrollo de esta tecnología, es muy importante avanzar poco a poco y no crear falsas expectativas, ya que de momento solo se trata de una investigación en curso", ha zanjado Fernández.

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