Científicos de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche han evidenciado que la implantación en el cerebro humano de un nuevo implante cerebral basado en microelectrodos intracorticales es capaz de inducir la percepción de formas y letras en una persona ciega. Según el estudio, publicado en Journal of Clinical Investigation, este dispositivo seguro ha demostrado que la estimulación directa de la corteza cerebral produce percepciones visuales con mayor resolución de lo conseguido hasta la fecha.
En diciembre de 2020, este mismo el grupo de Neuroingeniería Biomédica de la UMH, consiguió realizar con éxito y por primera vez un experimento parecido al estimular la corteza visual de primates. En aquel caso, se utilizó un implante de más de mil electrodos que permitió a los animales percibir formas, movimiento y letras. Sin embargo, los animales no eran ciegos.
«Este trabajo va un poco más allá. Hemos implantado dispositivos en el cerebro de una persona completamente ciega durante más de 16 años», declara el director del estudio, Eduardo Fernández Jover. La persona voluntaria, una mujer de 57 años de edad, ha sido capaz de percibir letras e identificar la silueta de algunos objetos.
Esta es la primera vez que se realiza un implante cerebral de este tipo en una persona ciega y, acorde al también catedrático de Biología Celular, los resultados son muy alentadores para el desarrollo de una neuroprótesis visual que pueda ayudar a personas ciegas o con baja visión residual a mejorar su movilidad, e incluso de una forma más ambiciosa a percibir el entorno que las rodea y orientarse en él.
Una técnica segura
No obstante, el investigador de la UMH añade que, aunque los resultados de este y otros trabajos son muy prometedores, todavía hay muchos problemas por resolver y por lo tanto es muy importante avanzar poco a poco y no crear falsas expectativas, ya que de momento se trata solo de una investigación en curso. Durante seis meses, los investigadores realizaron distintos experimentos en los la voluntaria debía reconocer letras, la posición de los estímulos o la forma de distintos objetos.
El dispositivo se trata de un dispositivo muy pequeño, de tan solo 4 milímetros de lado, con electrodos de 1,5 milímetros de longitud. Una de las conclusiones del estudio es que éste no afecta a la función de la corteza cerebral ni a la de las neuronas que quedan próximas al implante. El investigador de la UMH explica que los resultados de este nuevo estudio demuestran que la implantación y explantación de este tipo de micro dispositivos puede realizarse de forma segura en humanos .
Los videojuegos, claves en el estudio
Fernández Jover añade que «la cantidad de corriente eléctrica necesaria para inducir percepciones visuales con este tipo de microelectrodos es mucho menor que la que se necesita con electrodos situados en la superficie del cerebro, lo que se traduce en una mayor seguridad». El sistema completo de estimulación incluye una retina artificial que emula el funcionamiento del sistema de visión humana, situada dentro de unas gafas convencionales.
«Gracias a ello, la persona implantada ha sido capaz de reconocer diversos patrones complejos de estimulación y percibir con precisión formas y letras», explica el profesor de la UMH. Además, se produce un proceso de aprendizaje con el tiempo, de manera que, con el entrenamiento adecuado, cada vez es más fácil reconocer distintos patrones. Para ayudarla en el proceso de aprendizaje, los investigadores crearon varios videojuegos, como una variación del clásico ‘Pac-Man’ o un juego basado en la popular serie de televisión ‘Los Simpson’.
Remedio para enfermedades degenerativas o el glaucoma
En el contexto de esta investigación, el profesor Fernández Jover apunta que el desarrollo de neuroprótesis visuales cerebrales es una necesidad para el futuro, ya que para muchas personas ciegas no existen tratamientos o dispositivos de ayuda útiles. Por ejemplo, los pacientes con enfermedades degenerativas de la retina muy avanzada, con glaucoma severo o con patologías en los nervios ópticos, no pueden beneficiarse de las modernas prótesis de retina que se están desarrollando en algunos centros.
En estos casos es necesario enviar información del entorno directamente a la parte del cerebro que procesa visión, y los resultados de este estudio, aunque preliminares, indican que esto puede ser posible y que incluso después de muchos años de ceguera completa, el cerebro humano sigue siendo capaz de procesar información visual.
Nuevos voluntarios para futuras investigaciones
Actualmente, el equipo investigador está reclutando nuevos voluntarios ciegos para participar en estos experimentos. En próximos estudios, esperan utilizar un sistema codificador de imágenes más sofisticado, capaz de estimular más electrodos simultáneamente para reproducir imágenes visuales más complejas.
En los experimentos han colaborado la Cátedra de Investigación en Retinosis Pigmentaria Bidons Egara de la UMH, el Grupo IMED Hospitales, el Centro CIBER de Investigación en Bioingeiería, Biomateriales y Nanomedicina, el Netherlands Institute for Neuroscience (Países Bajos) y el John A. Moran Eye Center la Universidad de Utah (Estados Unidos).
