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Antes de Musk y Neuralink: los sistemas de neuroestimulación que ya se usan en medicina

A mediados de mayo, y bien a su estilo, el magnate de los automóviles eléctricos y los cohetes espaciales Elon Musk recurrió a otra de sus compañías, la red social X (antes conocida como Twitter), para anunciar que están buscando un voluntario para convertirse en el segundo conejillo de Indias humano para probar el chip cerebral de Neuralink (también propiedad del empresario nacido en Sudáfrica). 

El primero ya está colocado desde finales de enero último en la cabeza de Noland Arbaugh, un estadounidense de 29 años que aceptó ser el primer voluntario para el implante de interfaz cerebro-computadora que debería ayudarlo a superar problemas físicos provocados por la cuadriplejía que sufre desde 2016, cuando protagonizó un accidente de natación.  

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Arbaugh no se cansa de asegurar que el implante de Neuralink, que le permite controlar el cursor de una computadora con su cerebro, le transformó la vida. «No tenía razón para levantarme por la mañana, pero eso cambió», dijo el joven de Arizona durante una entrevista con el programa televisivo Good Morning America. «Estoy muy feliz de ser parte de algo que creo que es monumental», porque «este es el siguiente paso para ayudar a las personas con parálisis», afirmó.

Y si bien Arbaugh está entusiasmado con la marcha de esta terapia futurista, pocos días antes de la entrevista se supo que su implante experimentó un problema inesperado: Neuralink reconoció que los delicados cables que conectan el chip al cerebro de Noland se replegaron, causando algunos problemas de rendimiento. 

La empresa de Musk juró haber hecho los ajustes necesarios y, ahora, lanzó la convocatoria para un segundo voluntario. «Si tiene cuadriplejía y quiere explorar nuevas formas de controlar su computadora, lo invitamos a participar en nuestro ensayo clínico», publicó la compañía en X.

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En esta etapa, el objetivo es estudiar la seguridad del implante y del robot quirúrgico que lo instala, y probar la funcionalidad del dispositivo. La búsqueda de voluntarios para el ensayo clínico está restringida a personas con «capacidad limitada o nula para usar ambas manos debido a una lesión de la médula espinal cervical o esclerosis lateral amiotrófica (ELA)», la enfermedad que en Argentina se hizo conocida a nivel popular por ser la que afecta al dirigente político Esteban Bullrich. 

Se espera que este segundo voluntario siga los pasos de Arbaugh y se le implante quirúrgicamente un chip en la parte del cerebro que controla la intención de moverse. El dispositivo registra y envía señales cerebrales a una aplicación con el objetivo -explicó Neuralink al momento del primer ensayo- de «otorgar a las personas la capacidad de controlar el cursor o el teclado de una computadora usando solo sus pensamientos».

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En abril de este año, pocos meses después del comienzo de la primera prueba clínica de la empresa de Musk, otra compañía del sector, la israelí NeuroBrave, anunció su asociación con el hospital Sourasky, de Tel Aviv, para introducir más inteligencia artificial al campo de la interfaz cerebro-computadora (o BCI, por la sigla de Brain-Computer Interface). Los ensayos, apuntaron, tienen como meta «acelerar la investigación e implementación de soluciones innovadoras para afecciones neurológicas complejas».

«Desde hace más de una década, nuestro equipo de investigación clínica viene estando a la vanguardia de la decodificación del habla y la investigación de la información cerebral y acumuló una gran cantidad de conocimientos y datos», dijo el doctor Ido Strauss, jefe de la Unidad de Neurocirugía Funcional del Sourasky. «La asociación con NeuroBrave -agregó- abre posibilidades interesantes para dar el siguiente paso en las interfaces cerebro-computadora, traducir la actividad cerebral en habla y ayudar a los pacientes con diversos trastornos cerebrales a comunicarse».

Además de aceptar el desafío de competir con Musk, en el comunicado que anunció la alianza del hospital y la empresa de IA los israelíes deslizaron un detalle interesante: describieron su desembarco en el sector como parte de la Brain Chip Race, o la «carrera del chip cerebral» que están disputando -por ahora- Neuralink y Synchron, que tiene entre sus inversores a nada menos que Jeff Bezos y Bill Gates.

Neuralink 2
Musk hablando sobre su proyecto en 2022 | Foto: Steve Jurvetson

También en abril último, el CEO de Synchron, Thomas Oxley, le dijo a la agencia Reuters que la empresa estaba poniendo a punto un registro online para «pacientes interesados en unirse» a una serie de ensayos con «docenas de participantes». Reuters destacó que Synchron, que tiene su sede en Nueva York, «está más avanzado que Neuralink en el proceso de prueba de su implante cerebral» y cuenta con algunas ventajas. 

Por ejemplo, Synchron recibió la luz verde de las autoridades federales estadounidenses para sus pruebas preliminares en julio de 2021 y ya implantó su dispositivo en seis pacientes. «Las pruebas anteriores en cuatro pacientes en Australia no mostraron efectos secundarios adversos graves», informó la compañía, citada en el reporte de la agencia británica. 

Por otro lado, el equipo de la compañía de Nueva York se aplica en el cerebro a través de una vena que se ubica junto a la corteza motora, en vez de la aparatosa operación quirúrgica que necesita el dispositivo de Neuralink. Y, por si fuera poco, a principios de mayo Oxley reveló que su sistema podría ser utilizado para tratar también el mal de Parkinson. 

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Como se ve, Musk, Bezos y Gates están corriendo la Brain Chip Race «a lo grande». Pero, como ocurre en muchas otras carreras, esta revolución en el mundo BCI se apoya en cientos de estudios y trabajos previos, menos conocidos y quizás más modestos, que permitieron llegar a esta nueva etapa. Porque «no es novedad que se pueda leer y decodificar en tiempo real la actividad de un grupo de neuronas», señala el neurocirujano argentino, formado en el hospital Ramos Mejía y en la Universidad de Yale, en Estados Unidos. 

«Hace décadas que dispositivos aprobados y usados para tratar ciertas enfermedades como la epilepsia están leyendo y estimulando al cerebro», recordó Merenzon durante una entrevista con PERFIL. De hecho, ya en 2013 se aprobó en Estados Unidos un nuevo dispositivo para tratar las convulsiones epilépticas que no respondían al tratamiento puramente médico o no quirúrgico, añadió.

Se trata, continuó Merenzon, de un dispositivo de neuromodulación focal, más conocido como RNS (por la sigla en inglés de Responsive Neurostimulation), que «tiene como función registrar la actividad de un sector de la corteza cerebral elegida por un equipo médico compuesto por neurólogos y neurocirujanos, detectar si se está produciendo una actividad eléctrica anormal y, de ser así, responder en milisegundos con pequeños pulsos de estimulación para evitar que la actividad eléctrica aberrante se traduzca en una convulsión clínica». 

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Los pacientes, aseveró el experto argentino, no sienten esta estimulación, no causa dolor ni sensaciones desagradables», pero el dispositivo «solo se encuentra aprobado para su uso en Estados Unidos», lamentó.

El RNS, elemento central de esta «prehistoria» de la Brain Chip Race, consta de dos electrodos que se colocan en el cerebro, y de una batería pequeña y resistente que se implanta en el cráneo. Una vez instalada, todo queda bajo la piel y es estéticamente invisible. Los parámetros con los que lee e interpreta el cerebro son ajustables y su función de estimulación puede apagarse y prenderse cuando sea necesario, es decir que es un tratamiento reversible. El lugar preciso del cerebro donde se coloca y cómo es programado se hace a medida de cada individuo. 

Martín Merenzon
El neurocirujano argentino Martín Merenzon

«Una de las funciones más importantes del dispositivo, es que aprende a interpretar las señales del cerebro del paciente con el tiempo y el uso: va mejorando en su tarea de detectar los patrones neurofisiológicos que preceden a una convulsión con más precisión y así se vuelve más efectivo con el tiempo», señaló Merenzon, según el cual «el neurólogo es la pieza fundamental para que esto suceda, ya que se encarga de la programación del RNS, con la colaboración del paciente». 

El médico recibido en la Universidad de Buenos Aires dijo que no todos los pacientes con epilepsia son candidatos para esta cirugía. «Es fundamental que la indicación para hacer esta cirugía se haga por un grupo multidisciplinario compuesto por neurólogos, neurocirujanos, neuropsicólogos, entre otros», indicó. 

Todos los pacientes deben pasar por una serie de estudios diagnósticos, como electroencefalogramas y resonancia de cerebro, antes de poder saber si son candidatos para esta cirugía. 

«Si bien hemos progresado mucho desde los tiempos en los que no se sabía que la epilepsia era una enfermedad neurológica y se creía que las personas con convulsiones estaban poseídas por demonios, la cirugía todavía está subutilizada -protestó Merenzon-. En el caso de esta opción terapéutica, se debe a los costos del dispositivo y a la falta de disponibilidad fuera de Estados Unidos». 

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El experto destacó además que, a pesar de estos puntos en común, Neuralink y el dispositivo RNS difieren significativamente en su diseño, aplicaciones previstas y etapa de desarrollo. El neurodispositivo impulsado por Musk «todavía se encuentra en las primeras etapas de desarrollo y tiene objetivos ambiciosos más allá de las aplicaciones médicas, incluida la potenciación de la cognición humana y la habilitación de interfaces cerebro-computadora para diversos fines», remarcó.

En cambio, el dispositivo RNS es un sistema de neuroestimulación aprobado médicamente y cuyo objetivo principal es controlar los síntomas de la epilepsia.

«Esta fusión de neurociencia e ingeniería de precisión tiene al mundo mirando con ansiedad y fascinación. Por ahora, son todos resultados en potencia y ninguno en concreto. Pero, dispositivos como el RNS están entre nosotros hace años y su utilización probó ser segura y efectiva para los pacientes», concluyó el especialista argentino.

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