Restaurar la visión en personas ciegas a través de implantes es un reto para la ciencia. Ahora, un equipo internacional de investigadores demuestra que los implantes de alta resolución en la parte del cerebro que procesa la visión permiten reconocer formas y percepciones inducidas artificialmente.

Los experimentos se han realizado en monos y, en concreto, investigadores holandeses y españoles han logrado desarrollar un implante con más de 1,000 electrodos diminutos que permiten la estimulación eléctrica del cerebro generando percepciones reconocibles de movimiento y formas complejas, incluidas las letras.

Estas percepciones, gracias al elevado número de electrodos (1.024), se producen en una porción significativa del campo visual y con una resolución mucho más alta de lo conseguido hasta la fecha.

El estudio proporciona una prueba de concepto para utilizar la microestimulación eléctrica de la corteza visual para crear una forma de visión artificial, aunque quedan varios obstáculos técnicos por superar antes de que las prótesis visuales corticales humanas sean viables. No obstante, los hallazgos ofrecen esperanza, resume la revista científica Science, en la que se ha publicado el trabajo.

La idea de estimular el cerebro a través de un implante para generar percepciones visuales artificiales no es nueva y se remonta a la década de 1970, según una nota el Instituto de Neurociencias de Holanda. Sin embargo, los sistemas existentes solo son capaces de generar un pequeño número de «píxeles» artificiales a la vez.

Para salvar este obstáculo, los investigadores, dirigidos por Pieter Roelfsema, utilizaron nuevas tecnologías de producción e implantación de prótesis, ingeniería de materiales de vanguardia o fabricación de microchips y microelectrónica. Los primeros resultados «son muy prometedores», aseguran sus responsables.

La ciencia, en experimentos tanto en humanos como en animales, había demostrado que la estimulación eléctrica de la corteza visual puede crear de forma fiable la percepción de un breve y brillante destello de luz, también conocido como fosfeno, que se percibe en lugares y tamaños específicos según las neuronas que se estimulen.

La idea es que si se activa un solo electrodo posicionado en la corteza visual, el paciente puede percibir un solo fosfeno; con dos electrodos simultáneamente es posible inducir la percepción de una línea vertical; mientras que con tres electrodos dispuestos en forma de triángulo es posible percibir un triángulo, y así sucesivamente.

Bajo esta premisa se han desarrollado los distintos prototipos de prótesis visuales corticales, también este nuevo, que convertirían las imágenes captadas por una cámara en patrones de estimulación cerebral para crear, luego, en personas ciegas una forma de percepción de visión artificial -esos puntitos de luz con formas-.

Sin embargo, muchos desarrollos se han visto limitados por la posición de los electrodos y los requisitos de potencia, provocando percepciones de fosfeno -destellos de luz- relativamente simples.

En este trabajo, el equipo informa de una neuroprótesis de alta definición que contiene 1.024 electrodos intracorticales, que fue implantada en la corteza visual de dos macacos entrenados para reconocer formas específicas, incluidas letras.

Se trata de un dispositivo capaz de imitar la retina, la capa más interna del globo ocular cuya misión es transformar la luz que recibe en impulsos nerviosos que traslada al cerebro a través del nervio óptico, convirtiéndolos en las imágenes que percibimos.

Los nuevos microdispositivos contienen, por tanto, una o dos cámaras para adquirir imágenes que luego son procesadas para transformarlas en señales eléctricas. En este caso, el implante interactúa directamente con el cerebro, pasando por alto las etapas previas de procesamiento visual a través del ojo o el nervio óptico.

«Hemos demostrado en dos primates que la microestimulación eléctrica del cerebro es capaz de inducir, con precisión, la percepción de formas, movimiento y letras», resume a Efe Eduardo Fernández, del CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina y director del Grupo de Neuroingeniería Biomédica del Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche.

Esta es la primera vez que se realiza un implante cerebral con un número tan alto de microelectrodos y los resultados, apunta Fernández, son muy prometedores, pero advierte: se trata de investigación básica en animales y el trabajo debe continuar.

Además, la restauración completa de la visión en ciegos profundos parece inviable, aunque este tipo de dispositivos podrían crear percepciones visuales verdaderamente significativas para ayudar a estas personas a reconocer, localizar y captar objetos, o en la interacción en ambientes familiares e incluso desconocidos.

Fuente: EFE