La importancia del polémico chip cerebral de Elon Musk

El mundo acaba de conocer que una de las múltiples empresas de Elon Musk, Neuralink, ha implantado un chip cerebral en, al menos, un paciente. Del paciente se desconoce casi todo, salvo que podría padecer una parálisis por lesión en la médula espinal, o quizá por esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Después de varios años de desarrollo, y de diversas pruebas insertando un dispositivo similar en animales como cerdos o monos, Neuralink lo ha probado en humanos, objetivo último y prioritario de todos los desarrollos de estimulación intracraneales.

Elon Musk ha llamado a este dispositivo Telepathy (Telepatía, en español), comunicando, con una potente metáfora, lo que permitirá este tipo de implantes cerebrales. Musk no duda de que la telepatía será un hecho, y anuncia que el paciente podrá hacer llamadas telefónicas, manejar un computador o comunicarse sin mover sus propios músculos, que se hallan comprometidos. Lo hará, sencillamente, pensando.

Pero lo que presenta ahora Elon Musk no es nada nuevo desde el punto de vista del desarrollo científico. Nada que los investigadores no conocieran ya. Nada que otras empresas no hayan desarrollado y probado en muchos, cientos, de laboratorios de todo el mundo.

Incluso con avances que ya se están dando a conocer, como la interfaz cerebro-computadora inalámbrica y poco invasiva desarrollada por investigadores chinos e implantada en el cerebro de una paciente con lesión medular completa, o el revolucionario implante cerebral para tratar, a la vez, la epilepsia y el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), de una mujer de 34 años en Estados Unidos; un procedimiento llevado a cabo en la Universidad de Ciencias y Salud de Portland, Oregón (ver segunda nota).

Lo cierto es que la inserción de electrodos intracerebrales es una técnica que tiene décadas de recorrido y se está utilizando, desde hace tiempo, en el tratamiento de diversos trastornos, desde los más puramente neurológicos hasta los psiquiátricos o de la mente.

La neurocirugía con inserción de dispositivos de estimulación de y/o de atenuación o inhibición neurológica se usa ya regularmente y de forma exitosa para casos de párkinson, temblores, distonías, epilepsia, síndrome de Tourette (trastorno que se caracteriza por la presencia de tics y movimientos repetidos indeseados), y para el trastorno obsesivo-compulsivo.

También se recurre a chips intracraneales en casos de depresión, dolor crónico, adicciones, e incluso demencia y obesidad.

Ensayos de telepatía

Ya se han realizado con éxito, utilizando electrodos similares, interesantes experimentos de “telepatía” que tratan de “leer” la actividad cerebral y traducirla en órdenes.

Un total de 29 personas dieron su consentimiento para un extraño experimento: mientras les operaban en el cerebro para tratar su epilepsia, escucharon en el quirófano Another Brick in the Wall, el tema musical de Pink Floyd. Mientras ocurría, se grabaron las ondas cerebrales, la actividad eléctrica de las regiones del cerebro sintonizadas con el tono, el ritmo, la armonía y la letra de la canción.

Diez años después, en el laboratorio, los investigadores de la Universidad de Berlín que idearon la investigación revisaron las grabaciones y las decodificaron. Anteriores trabajos ya habían conseguido crear un sistema capaz de discernir entre estilos musicales leyendo solo las ondas cerebrales. Pero con Pink Floyd dieron un paso más: a partir de las grabaciones, pudieron leer frases completas de la canción totalmente reconocibles.

También son numerosos los ejemplos de experimentos como el anterior, la mayoría aún con carácter experimental, que han demostrado tener éxito en pacientes con distintos tipos de parálisis.

Las neuronas, nuestras principales células cerebrales, son básicamente dispositivos electroquímicos. Para comunicarse entre sí utilizan sustancias químicas. De ahí que mediante la farmacología podamos intervenir, de manera más o menos directa, en trastornos que afectan al cerebro, como la depresión.

Pero para que la química funcione, las neuronas tienen que activarse. La actividad química no tendría lugar sin las corrientes eléctricas que generan y recorren las propias neuronas. Por eso podemos también alterar su funcionamiento mediante impulsos eléctricos. Podemos pensar en “reestablecer” la corriente, resetearnos o cambiar de onda con pulsos eléctricos que traten la depresión o el dolor, por ejemplo. Tratamientos con pulsos eléctricos para lo mismo que hasta este momento se usan fármacos.

Existen varias formas de hacer esto, y algunas son poco o nada invasivas (no se meten dentro del cerebro), como la estimulación magnética transcraneal o la colocación de electrodos en el cuero cabelludo. Pero no son tan precisas como estimular directamente el cerebro. Ganamos precisión y, sin duda, efectividad, si nos metemos “dentro” de la cabeza, si conectamos los electrodos directamente en el cerebro.

La estimulación cerebral profunda y el registro directo de la actividad cerebral están dando saltos de gigante en los últimos años. Y esto se debe a una confluencia fortuita de factores.

Para empezar, los enormes avances en inteligencia artificial (IA). Gracias a estos algoritmos, que aprenden de la experiencia y que mejoran en sus ajustes en sucesivos ensayos, la estimulación cerebral profunda y la lectura de la actividad cerebral intracerebral están consiguiendo hitos antes inimaginables.
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La revista Nature recogió recientemente un interesante estudio con cinco pacientes con graves problemas cognitivos de atención y memoria, fruto de una lesión en las conexiones fronto-estriatales del cerebro. Tras estimular una parte del tálamo (núcleo central lateral), mejoraban visiblemente. Por fin podían leer libros o ver películas sin perder el hilo.

Los algoritmos de IA necesitaron semanas para aprender a proporcionar la descarga eléctrica en el momento y la medida justos, pero el esfuerzo mereció la pena. Tanto, que algún paciente pidió que no le apagaran el dispositivo, algo que era necesario para el control experimental.
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Hace unos meses se publicaron dos artículos en Nature que mostraban cómo pacientes con ELA avanzado, o con parálisis por otras causas, podían volver a hablar. Un dispositivo intracerebral leía su actividad en diversas áreas, entre ellas las del habla, y la traducía a sonidos que emitía un altavoz, que además emulaba su voz original.

En un futuro no inmediato podremos “ver” directamente lo que imagina un paciente, algo en lo que se está trabajando. Y suma y sigue. Y todo esto, al margen de Musk y su Neuralink.

Las puertas del dinero

Pero hay otro factor que sin duda está contribuyendo a los enormes avances que estamos viviendo en los últimos años, y aquí sí que tiene mucho que ver Elon Musk. No ha descubierto la pólvora con Telepathy, pero sí está incentivando la competencia empresarial y una gran inversión económica para mejorar los productos con los que podemos estimular y leer la actividad cerebral.

Su dispositivo actual es inalámbrico, y se disimula muy bien una vez insertado, dos avances importantes para el bienestar de los pacientes. Además, su empresa ha desarrollado un método de implantación mediante cirugía robotizada, lo que reduce considerablemente el riesgo de errores humanos.

Lo indiscutible es que Elon Musk proporciona mucha visibilidad. Todo el mundo está pendiente de lo que hace o dice el magnate. Por eso, que Elon Musk se haya embarcado en esta aventura hace que esta tecnología sea conocida y se convierta en un foco de atención social. Y esto puede ser muy beneficioso.

(*) Catedrático de Psicobiología, Universidad Complutense de Madrid. (**) The Conversation es una organización sin ánimo de lucro que busca compartir ideas y conocimientos académicos con el público. Este artículo es reproducido aquí bajo licencia de Creative Commons

Otros avances en la misma dirección

Además del implante del chip Telepathy de Neuralink, se conocieron esta semana otros dos resultados similares. El primero en China, donde un equipo de investigadores de la Universidad de Tsinghua y el Hospital Xuanwu de Pekín anunciaron el éxito del primer ensayo clínico de una interfaz cerebro-computadora (ICC) inalámbrica y mínimamente invasiva.

El ensayo se llevó a cabo en un paciente con lesión medular completa y demostró que esta podía manejar guantes neumáticos mediante la actividad eléctrica cerebral después de 3 meses de entrenamiento de rehabilitación con la ICC en su hogar, con una precisión de agarre superior al 90 %.

La ICC, denominada NEO, consiste en un conjunto de electrodos que se colocan fuera de la duramadre, la capa exterior de tejido fuerte que cubre y protege el cerebro y la médula espinal que se encuentra más cerca del cráneo. Los electrodos transmiten señales cerebrales a una computadora externa que las interpreta y controla dispositivos externos. Esta innovación elimina la necesidad de baterías internas, lo que reduce el riesgo de infección y complicaciones.

La principal diferencia del NEO con el chip de Neuralink es que se coloca fuera de la duramadre, lo que lo hace menos invasivo, mientras que el de la empresa estadounidense los implanta directamente en la corteza cerebral.

El otro logro en este mismo sentido fue presentado en Estados Unidos, donde una mujer de 34 años, Amber Pearson, que sufre de epilepsia y trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) logró controlarlos gracias a un revolucionario implante cerebral.
“Estoy realmente presente en mi vida diaria y eso es increíble. Antes, estaba constantemente dentro de mi cabeza preocupándome por mis compulsiones”, declaró a la AFP.

Los médicos que actuaron en el caso de Pearson le ofrecieron el dispositivo de 32 milímetros para tratar sus ataques epilépticos, confiando en que sería capaz de detectar la actividad que genera esos episodios y enviar una pulsación que permita interferir ante ellos. Fue entonces cuando la propia Pearson sugirió usarlo también contra el TOC, recordó el neurocirujano Ahmed Raslan, que llevó a cabo el procedimiento en la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón, en Portland.

Según Raslan, el dispositivo de doble función ahora vigila la actividad cerebral asociada tanto con la epilepsia como con el TOC. Es “el único dispositivo en el mundo que trata dos enfermedades”, resaltó Raslan. “Y se programa de forma independiente. Por lo tanto, el programa para la epilepsia es diferente al programa para el TOC”, precisó. Es un avance que cree que solo pudo surgir desde fuera del ámbito científico. “Esta es la primera vez en el mundo que se hace esto”.

Efe y AFP