Una revisión publicada en Nature Reviews Bioengineering ha revelado que las interfaces cerebro-ordenador empleadas en prótesis para recuperar la visión y el tacto comparten bases prácticamente idénticas, pese a haberse desarrollado de forma independiente durante más de cinco décadas. El hallazgo podría acelerar el desarrollo de tratamientos para pacientes con pérdida sensorial o motora que actualmente carecen de opciones terapéuticas.
El estudio fue dirigido por Giacomo Valle, profesor adjunto de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, quien identificó que los campos de la visión artificial y el tacto artificial han avanzado en paralelo sin compartir conocimientos, aunque enfrentan desafíos similares y utilizan mecanismos neuronales y computacionales comparables.
Cómo funcionan las interfaces cerebro-ordenador
Las interfaces cerebro-ordenador (BCI) se emplean en prótesis para recuperar visión y tacto mediante la implantación de microelectrodos directamente en el cerebro. Estos dispositivos permiten la comunicación entre el sistema nervioso y dispositivos externos como cámaras o manos biónicas, convirtiendo información del entorno en señales eléctricas que el cerebro puede interpretar.
Ambas tecnologías comparten principios fundamentales: tanto la visión como el tacto convierten información del entorno en señales eléctricas que el cerebro procesa. Sin embargo, la investigación en visión artificial y tacto artificial se ha desarrollado en paralelo durante más de cinco décadas, con equipos científicos que históricamente han acudido a diferentes congresos y atendido pacientes en distintas áreas hospitalarias.
Normalmente, la gente trabaja en el tacto artificial o en la visión artificial. Los investigadores acuden a diferentes congresos y se enfrentan a afecciones muy distintas y a pacientes diferentes, en distintas áreas del hospital. Ha habido un desarrollo paralelo para ambos sentidos, pero nunca habíamos hablado de ello a nivel global. Hasta ahora, no lo habíamos visto como un reto común.
El potencial de unificar ambas disciplinas
La revisión analiza diversos aspectos técnicos compartidos entre ambas disciplinas, incluyendo la microestimulación cortical, tipos de electrodos, experiencias visuales y táctiles artificiales, ensayos clínicos realizados y desafíos técnicos pendientes. Valle explica que la idea de fusionar ambos campos surgió mientras trabajaba en investigaciones que buscaban ir más allá de la simple restauración del sentido del tacto, avanzando hacia sensaciones más complejas.
La idea de fusionar ambos campos de investigación surgió del último artículo en el que trabajé. Estábamos yendo más allá de la simple restauración del sentido del tacto, avanzando hacia sensaciones más complejas. Tuvimos que plantearnos cómo restaurar la percepción de un borde o del movimiento táctil. Y, a través de la investigación, descubrí que el campo de la visión artificial se enfrentaba al mismo reto, con el objetivo de lograr una visión artificial más compleja.
Tradicionalmente, la pérdida de visión y la parálisis fueron abordadas como disciplinas independientes, con equipos de investigación, financiamiento y líneas de desarrollo separadas. El reconocimiento de su base tecnológica común podría permitir que los avances en un campo beneficien rápidamente al otro, acelerando el desarrollo de soluciones para ambos grupos de pacientes.
Implicaciones para pacientes con condiciones intratables
El investigador destaca que esta tecnología representa un avance significativo para pacientes con afecciones que de otro modo serían intratables. Las BCI podrían beneficiar tanto a personas con pérdida de visión como a aquellas con pérdida de función motora, como la parálisis, brindándoles la capacidad de controlar movimientos, comunicarse o recuperar la sensación táctil o la visión.
Esta tecnología supone un auténtico avance para los pacientes con afecciones que, de otro modo, serían intratables, tanto en el ámbito de la pérdida de visión como en el de la pérdida de la función motora (como la parálisis), ya que les brinda la capacidad de controlar movimientos, comunicarse o recuperar la sensación táctil o la visión, algo que antes no era posible.
La revisión publicada en Nature Reviews Bioengineering documenta cómo ambas tecnologías utilizan principios similares de estimulación neural y procesamiento de señales, lo que sugiere que podrían desarrollarse soluciones tecnológicas unificadas que beneficien a múltiples grupos de pacientes simultáneamente.
Visión de futuro: un departamento de restauración sensorial
Valle expresa su aspiración de que este trabajo abra las puertas a una colaboración beneficiosa entre ambos campos científicos. El investigador imagina un futuro donde exista un enfoque integrado para la restauración de los sentidos, accesible para todos los pacientes que lo necesiten.
Esperamos que nuestro artículo abra las puertas a una colaboración beneficiosa entre ambos campos y nos acerque a una tecnología única tanto para la visión artificial como para el tacto que beneficie a ambos grupos de pacientes. Tengo el sueño de que, en el futuro, exista un departamento en el hospital al que los pacientes puedan acudir para la ‘restauración de los sentidos’ y que nuestra tecnología unificada sea fácilmente accesible para todos.
Preguntas frecuentes
¿Qué son las interfaces cerebro-ordenador?
Son tecnologías que implican microelectrodos directamente en el cerebro para permitir la comunicación entre el sistema nervioso y dispositivos externos como cámaras o manos biónicas.
¿Por qué estas dos tecnologías se desarrollaron por separado?
Durante más de cinco décadas, los investigadores de visión artificial y tacto artificial trabajaron en paralelo, acudiendo a diferentes congresos y atendiendo pacientes en distintas áreas hospitalarias, sin identificar que enfrentaban desafíos comunes.
¿Quién realizó esta investigación?
El estudio fue dirigido por Giacomo Valle, profesor adjunto de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, y publicado en Nature Reviews Bioengineering.
La publicación de esta revisión en una de las principales revistas científicas del campo representa un paso importante hacia la integración de dos disciplinas que, aunque enfrentaban desafíos similares, habían permanecido separadas durante décadas. El reconocimiento de su base tecnológica común podría marcar el inicio de una nueva era en la restauración sensorial para pacientes con condiciones previamente consideradas intratables.
