La Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) participa en una investigación internacional que analiza cómo avanzar en el desarrollo de neuroprótesis capaces de recuperar parcialmente la visión y el tacto mediante la estimulación directa del cerebro. El trabajo redefine los principales retos tecnológicos y clínicos de unos dispositivos que todavía se encuentran en una fase experimental.
La investigación, publicada en Nature Reviews Bioengineering, estudia las prótesis corticales dirigidas a la corteza visual primaria y a la corteza somatosensorial primaria. Los ensayos realizados hasta ahora han demostrado que la estimulación eléctrica mediante microelectrodos implantados en el cerebro puede generar fosfenos, es decir, puntos o formas luminosas, así como sensaciones táctiles localizadas.
El reto consiste ahora en convertir estas percepciones artificiales en información estable y útil para actividades cotidianas. Reproducir sensaciones complejas y naturales continúa siendo difícil debido a la complejidad del cerebro, las limitaciones de los electrodos y su estabilidad a largo plazo.
El profesor del Instituto de Bioingeniería de la UMH Eduardo Fernández explica que «al estimular de manera coordinada múltiples microelectrodos, no solo logramos que una persona ciega distinga contornos o formas, sino que también es posible avanzar hacia la restitución de la sensación del tacto».
Fernández añade que «en ambos casos se trata de estimular una parte del cerebro que se encarga de procesar una determinada modalidad sensorial, pero la base y los retos son similares».
Neuroprótesis útiles aunque no reproduzcan un sentido natural
Los investigadores consideran que el objetivo más inmediato no tiene por qué consistir en reproducir exactamente la visión o el tacto naturales. El estudio utiliza como referencia los implantes cocleares, que transforman el sonido en señales eléctricas que el cerebro aprende posteriormente a interpretar.
En este sentido, Eduardo Fernández señala que «una neuroprótesis puede resultar funcional si proporciona información artificial que el cerebro sea capaz de aprender a interpretar y utilizar, por ejemplo, para localizar objetos, desplazarse o controlar mejor una extremidad robótica».
Por ello, los especialistas plantean que el éxito de estos sistemas también debe medirse por su facilidad de uso, la capacidad de aprendizaje del paciente y su utilidad real. La recuperación de una percepción sensorial similar a la natural se mantiene como un objetivo a largo plazo.
Solo 35 participantes en ensayos durante 58 años
El trabajo identifica únicamente 12 grupos de investigación en todo el mundo que han realizado ensayos en humanos con prótesis corticales visuales o somatosensoriales. En total, estas pruebas han incluido a solo 35 participantes durante los últimos 58 años.
«La cifra refleja hasta qué punto estas tecnologías siguen en una fase experimental y por tanto la evidencia disponible en personas es todavía limitada», puntualiza Fernández.
La UMH forma parte de este reducido grupo internacional. La universidad ilicitana ha participado en cinco ensayos con voluntarios a los que se han implantado matrices de microelectrodos capaces de estimular y registrar la actividad de la corteza visual.
Los investigadores consideran que los siguientes avances deberán centrarse en desarrollar interfaces más estables y flexibles, mejorar las estrategias de estimulación y combinar diferentes modalidades sensoriales. También apuestan por sistemas que puedan adaptarse de forma personalizada a cada usuario.
El estudio está codirigido por Eduardo Fernández, catedrático y director del Instituto de Bioingeniería de la UMH, responsable de la parte relacionada con la restauración visual, y por Giacomo Valle, de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, encargado del área vinculada al tacto. También participan investigadores de Estados Unidos y Países Bajos.
