La investigación sobre prótesis visuales está abriendo nuevas puertas para devolver la capacidad de ver a personas ciegas. Tuve la suerte de asistir a una conferencia reciente del Dr. Peter Roelfsema, donde presentó avances asombrosos en el uso de implantes neuronales, detallando cómo un sistema con miles de electrodos podría transmitir información visual significativa al cerebro. En este artículo detallaremos lo que la humanidad puede lograr cuando la ciencia y la tecnología se unen para devolver funciones perdidas.
Es importante destacar que, en la mayoría de los casos de ceguera, como cataratas o errores refractivos, la intervención oftalmológica clásica sigue siendo la opción más apropiada. La gran mayoría de los problemas de visión pueden ser tratados eficazmente mediante cirugías o tratamientos convencionales (Bourne et al., 2021).
¿Cómo funcionan las prótesis visuales?
El proyecto parte de un principio fascinante: al implantar electrodos en la corteza visual y estimularlos, se generan destellos de luz conocidos como «fosfenos», los cuales son percibidos en puntos específicos del campo visual. Este fenómeno se conoce desde los años 60 gracias a la propuesta de GS Brindley y WS Lewin.
La innovación actual del equipo de Roelfsema radica en aumentar la cantidad de electrodos hasta 1,000, lo cual permite crear una malla de fosfenos y transmitir información visual más detallada, tal vez suficiente para que una persona pueda «ver» patrones, objetos o incluso letras.
"Ver" letras en nuestro cerebro
En los primeros experimentos con prótesis visuales, los implantes con matrices de 1,000 electrodos se probaron en primates, en zonas como la corteza visual primaria y el área V4. Al estimular conjuntos de electrodos, los investigadores lograron que los monos percibieran y reconocieran formas simples como letras (Chen et al., 2020). Este avance no solo fue significativo desde un punto de vista tecnológico, sino también una demostración de que el cerebro puede aprender a interpretar patrones generados artificialmente.
Desafíos y avances en pruebas humanas
El equipo también enfrentó retos importantes, como la cobertura limitada del campo visual y la longevidad de los implantes. Uno de los casos más notorios fue el de Bernadeta Gómez, una paciente en España que recibió un implante y participó activamente en los experimentos.
La colaboración con el Dr. Eduardo Fernández en España también ha permitido avances significativos en la aplicación de estas prótesis en seres humanos. En estos estudios, la utilización de electrodos de materiales más flexibles, como la poliimida, ha mostrado ser una mejora prometedora para garantizar la biocompatibilidad y la durabilidad a largo plazo de los implantes (Fernández et al., 2021).
Impacto en la salud mental
El impacto de estas prótesis no solo se limita a la capacidad de ver nuevamente, sino también a la mejora en la salud mental de los pacientes. La pérdida de visión tiene consecuencias significativas en el bienestar emocional, a menudo conduciendo a sentimientos de aislamiento, depresión y ansiedad.
Restaurar parcialmente la vista podría reducir estas afecciones y mejorar la calidad de vida de los pacientes, devolviéndoles la capacidad de interactuar más plenamente con su entorno. La autonomía y la capacidad de percibir el mundo nuevamente pueden ser factores clave para restablecer el sentido de propósito y pertenencia en los pacientes.
Implicaciones sociales
Las implicaciones sociales de la restauración visual a través de prótesis neuronales son amplias. Esta tecnología tiene el potencial de transformar la vida de millones de personas, permitiendo su integración más efectiva en la sociedad. ¿Qué significaría para una persona ciega poder volver a ver a sus seres queridos, a moverse de manera más independiente o incluso a acceder a nuevas oportunidades laborales?
Además, esta tecnología podría ayudar a reducir el estigma asociado con la ceguera y promover una mayor inclusión social. Es esencial considerar cómo estas prótesis, a medida que se desarrollan y abaratan, podrían ser accesibles a diferentes estratos sociales para garantizar una distribución equitativa de los beneficios de esta tecnología.
Uso de IA para simplificar la percepción
Uno de los aspectos clave de este proyecto es el desarrollo de un sistema que podría funcionar con gafas equipadas con una cámara que capta las imágenes, procesadas luego por inteligencia artificial para simplificarlas. ¿Cómo se puede simplificar una imagen lo suficiente como para transmitirla con solo 1,000 electrodos? Este paso es esencial porque el cerebro necesita una representación simplificada de la escena, filtrando los elementos irrelevantes y destacando aquellos más útiles para la persona.
Este filtrado, además de ser un reto técnico significativo, presenta dilemas éticos sobre qué elementos serían seleccionados o suprimidos.
Conclusión
La investigación en neuroprótesis no solo cambia la vida de millones de personas, sino que también está revolucionando nuestra comprensión de cómo el cerebro procesa la información y cómo podemos integrarnos con la tecnología para recuperar capacidades perdidas o incluso mejorarlas.
Un ejemplo inspirador relacionado con estos avances es el caso de Ann Johnson, quien sufre del síndrome de enclaustramiento (LIS). Gracias a otro tipo de implante cerebral, Ann ha podido traducir sus pensamientos en palabras por primera vez, lo cual demuestra el potencial transformador de la tecnología en el ámbito de la neuroprótesis. Puedes leer más sobre su historia aquí.
La ciencia y la tecnología continúan sorprendiéndonos y demuestran que, con determinación y creatividad, podemos desafiar los límites de lo que se creía posible y devolver esperanza y calidad de vida a quienes más lo necesitan.
Referencias
Brindley, G. S., & Lewin, W. S. (1968). The sensations produced by electrical stimulation of the visual cortex. The Journal of Physiology, 196(2), 479–493. https://doi.org/10.1113/jphysiol.1968.sp008519
Fernández, E., Alfaro, A., Soto-Sánchez, C., Gonzalez-Lopez, P., Lozano, A. M., Peña, S., … & Normann, R. A. (2021). Visual percepts evoked with an intracortical 96-channel microelectrode array inserted in human occipital cortex. The Journal of Clinical Investigation, 131(23).
Chen, X., Wang, F., Fernández, E., & Roelfsema, P. R. (2020). Shape perception via a high-channel-count neuroprosthesis in monkey visual cortex. Science, 370(6521), 1191–1196. https://doi.org/10.1126/science.abd7435
Bourne, R., Steinmetz, J. D., Flaxman, S., Briant, P. S., Taylor, H. R., Resnikoff, S., … & Tareque, M. I. (2021). Trends in prevalence of blindness and distance and near vision impairment over 30 years: an analysis for the Global Burden of Disease Study. The Lancet Global Health, 9(2), e130-e143.