Neuralink quiere utilizar un robot “parecido a una máquina de coser” para implantar electrodos ultrafinos en la profundidad del cerebro para tratar afecciones médicas, pero todavía no está claro para qué se utilizará esta tecnología.
Neuralink, la empresa secreta financiada por Elon Musk para desarrollar interfaces cerebro-máquina, finalmente ha revelado en qué ha estado trabajando en los últimos dos años. Pero a pesar de las promesas de ensayos en humanos, la tecnología necesita progresar mucho antes de que pueda tener un impacto.
En una presentación a la Academia de Ciencias de California el martes por la noche, Neuralink presentó un dispositivo médico capaz de leer información de 1.500 electrodos flexibles conectados a una rata de laboratorio – 15 veces más rápido que los sistemas actuales integrados en humanos. El objetivo es implantarlo eventualmente en personas con parálisis u otras condiciones médicas que les permitan controlar las computadoras con sus mentes, y la compañía tiene planes ambiciosos para comenzar las pruebas en humanos tan pronto como el próximo año.
Entonces, ¿cómo funciona? Neuralink dice que los cirujanos tendrían que perforar agujeros a través del cráneo para insertar electrodos flexibles. Pero en el futuro, esperan usar un láser para perforar pequeños agujeros en el cráneo. “Uno de los grandes cuellos de botella es que un taladro mecánico acopla la vibración a través del cráneo, lo cual es desagradable, mientras que un taladro láser no se siente”, dijo Max Hodak, presidente de Neuralink, al New York Times. Los hilos serían considerablemente más finos que un cabello humano, de 4 a 6 cm de ancho.
Si son completamente funcionales, los hilos flexibles de Neuralink pueden tener una ventaja sustancial sobre la tecnología más antigua, ya que son menos propensos a dañar el cerebro. “Lo que encontramos actualmente es que si ponemos electrodos[rígidos] en el cerebro, algo así como tejido cicatrizal comienza a construirse a su alrededor después de unos meses”, dice Konrad Kording de la Universidad de Pensilvania, que es un experto en neurociencia computacional. Añade que la calidad de los electrodos se degrada rápidamente a medida que el cerebro se mueve.
Cualquier hilo que se coloca en el cerebro tendrá que ser duradero y estable. “Si ponemos la tecnología en la gente, entonces debe permanecer allí de por vida. No podemos meter y sacar cosas del cerebro en intervalos arbitrarios”, añade Kording. “Siempre hace daño”.
Los alambres conductores flexibles similares al celofán que Neuralink ha estado desarrollando son un concepto que ha tenido mucho interés en el campo académico, dice Kording. La tecnología reciente que ha sido probada por el consorcio internacional BrainGate ha permitido a la gente controlar un brazo robótico para beber de una lata y escribir a máquina, usando sólo sus pensamientos. Pero depende de una serie de agujas rígidas con hasta 128 canales de electrodos, que pueden ser problemáticas a largo plazo a medida que el cerebro se mueve, pero las agujas no.
Los polímeros de Neuralink pueden resolver ese problema, pero los neurocirujanos seguirán necesitando una herramienta similar a una aguja para insertar los cables blandos, dice Kording. Entrar: la “máquina de coser”. La puesta en marcha de Musk, que ha recibido una financiación de 120 millones de libras esterlinas y ha contratado a un equipo de 90 personas, ha desarrollado “un robot neuroquirúrgico capaz de insertar seis hilos (192 electrodos) por minuto[automáticamente]”, según un libro blanco técnico publicado junto a su presentación. El robot, que parece un cruce entre un microscopio y una máquina de coser, usaría una aguja rígida para insertar los hilos y evitar los vasos sanguíneos al hacerlo, reduciendo el riesgo de una respuesta inflamatoria en el cerebro.
Sin embargo, aún existe el riesgo de que los alambres blandos penetren a través de las capas de la piel, dice Chad Bouton, director del Centro de Medicina Bioelectrónica del Instituto Feinstein de Investigación Médica de Nueva York.
Su equipo utiliza actualmente la estereo-electroencefalografía (EEG) en pacientes que sufren de parálisis. Neuralink puede haber encontrado una manera de fabricar y conectar los electrodos, pero Bouton dice que un gran desafío será sacar la información del cerebro. El microchip de Neuralink, el sensor N1, estaría conectado al cráneo.
Actualmente transmite datos a través de una conexión por cable USB-C, aunque el equipo está trabajando en una opción inalámbrica. “Ha habido algunos avances en la telemetría inalámbrica, pero todavía hay desafíos en torno a la alimentación de los dispositivos implantados en el cerebro sin generar demasiado calor”, dice Bouton, añadiendo que lograr el ancho de banda por el que Neuralink se esfuerza todavía plantea interrogantes. Cuanto más ancho de banda y más electrodos se implanten, más datos transferirán, lo que requerirá más potencia.
En general, el uso de hilos flexibles y blandos puede parecer el siguiente paso en el campo de las interfaces cerebro-ordenador. Sin embargo, el plan de Musk de probar los primeros implantes en humanos en 2020 parece muy optimista, según Ana Matran-Fernández, una investigadora de la industria de inteligencia artificial de la Universidad de Essex.
Los procesos de aprobación de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) pueden ser lentos y a menudo requieren varios intentos para ser aprobados. Y reclutar sujetos de prueba humanos podría resultar aún más difícil en un plazo tan corto.
El equipo de Matran-Fernández, que actualmente trabaja en un proyecto con amputados transradiales, tardó más de un año en encontrar un solo voluntario para probar una tecnología que es mucho menos invasiva que la de Neuralink. “Si usted ya tiene algo que funciona como en el caso de muchos amputados, puede ser que no quiera probar algo nuevo.” Alguien con un cerebro intacto, piensa, sería aún menos propenso a arriesgarse a una cirugía invasiva.
Bouton añade que los pacientes podrían estar dispuestos a experimentar con nuevas tecnologías siempre y cuando se hagan de la manera más eficiente y segura. “Se trata de asegurarse de que la tecnología sea eficaz y tenga un impacto positivo en su vida diaria”, afirma. Las aplicaciones médicas de las interfaces cerebro-computadora, como la restauración del movimiento de la mano, deberían ser una de las principales prioridades, dice Bouton.
Unos 50 millones de personas en todo el mundo viven hoy con algún tipo de parálisis, y al menos 250.000 sufren una lesión de la médula espinal cada año. “Estoy contento de ver que las empresas invierten en el área de la interfaz cerebro-ordenador debido a las importantes aplicaciones[médicas] para las que podría utilizarse”, añade Bouton. Cree que la elaboración de planes con objetivos específicos podría acelerar el sector. “La pregunta es hacia dónde te diriges. Si no tienes un punto final bien definido, puedes invertir todo el dinero que quieras en él, aún así te encontrarás entrando en diferentes tangentes”, dice. Centrarse en una aplicación médica específica permitiría a la compañía trabajar hacia atrás y establecer cuáles son los desafíos y riesgos desconocidos asociados con la introducción de este tipo de nueva tecnología.
En este momento no está claro para qué servirá realmente la “máquina de coser” de Neuralink. La enfermedad de Parkinson, por ejemplo, se trata típicamente en un pequeño número de partes en el centro del cerebro – el núcleo subtalámico y el tálamo – utilizando un estimulador con cuatro a seis electrodos rígidos a diferentes profundidades.
“Ahora, cuando hablan de su propio dispositivo es muy vago. Los 96 hilos de los que hablan, ¿podrías empujarlos hacia esa región? pregunta Kevin Warwick, profesor de cibernética en la Universidad de Coventry. Los estimuladores actuales utilizados para tratar la enfermedad de Parkinson son efectivos, dice, y no requerirían miles de conexiones. “En cierto modo, hemos tenido una tecnología que podría haber llevado las cosas más lejos en los últimos años, como BrainGate. Si ahora tienen hilos con más de 1.000 conexiones, tienen mucha más flexibilidad, pero necesitan hacer los experimentos”, dice, planteando preguntas sobre lo que esos experimentos conllevarían y cómo Neuralink llevaría la tecnología más allá de la terapia.
Neuralink parece tener a las personas adecuadas a bordo y los recursos y la tecnología necesarios, pero “¿qué es lo primero que van a experimentar?
Aunque la visión de Musk de una computadora que lea la mente puede estar aún muy lejos, será necesario centrarse en el uso médico de la tecnología para recibir el respaldo de la FDA y comenzar los ensayos en humanos en los próximos años. El equipo de Musk dijo que trabajará con neurocirujanos como Jaimie Henderson de la Universidad de Stanford, que es experta en el tratamiento de la epilepsia y asesora de Neuralink, para dar el siguiente paso en la creación del dispositivo clínico.
El enfoque actual de la compañía puede estar en traer un dispositivo terapéutico al mercado que es capaz de tratar condiciones médicas como la parálisis o la enfermedad de Parkinson, pero Musk parece tener planes más grandes. Hablando el año pasado en el podcast The Joe Rogan Experience, dijo que la última tecnología permitiría a los humanos “fusionarse efectivamente con la IA”.
Warwick piensa que esta idea no es completamente descabellada. “Estoy 100% de acuerdo con él en eso. Ese es el camino a seguir y es increíblemente emocionante”, dice, añadiendo que el potencial de mejorar a los humanos es enorme. “Pero le reto a que lo intente él mismo. Él mismo habla, pero no ha hecho nada”.
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