AI

Un implante cerebral impulsado por IA, el primero de su tipo, ha restaurado el movimiento y la sensación en un hombre con cuadriplejía, y algunas de las capacidades recuperadas permanecen incluso cuando el dispositivo no está encendido.

"Esta es la primera vez que el cerebro, el cuerpo y la médula espinal se unen electrónicamente en un ser humano paralizado para restaurar el movimiento y la sensación duraderos", dijo Chad Bouton, líder del ensayo y vicepresidente de ingeniería avanzada de Northwell Health.

El reto: Casi 5,4 millones de personas en Estados Unidos viven con algún nivel de parálisis. Keith Thomas, un neoyorquino de 45 años, es uno de ellos: perdió la capacidad de sentir o moverse desde el pecho hacia abajo en un accidente de buceo en 2020.

“Me lancé agresivamente, como de costumbre, y luego me desmayé”, dijo Thomas. “Lo siguiente que supiste fue que había un helicóptero en el jardín delantero. Al día siguiente no podía ni moverme”.

"Hubo un momento en el que ni siquiera sabía si iba a vivir o si quería, francamente".

Un implante cerebral impulsado por IA:En 2021, Thomas aceptó participar en un ensayo clínico en el que los médicos utilizarían una combinación de implantes, electrodos y algoritmos de inteligencia artificial para crear un puente entre su cerebro y sus extremidades.

Gracias a esa tecnología, ahora puede mover los brazos e incluso volver a sentir sensaciones.

“Hubo un momento en el que ni siquiera sabía si iba a vivir o, francamente, si quería hacerlo”, dijo Thomas. “Y ahora puedo sentir el toque de alguien que toma mi mano. Es abrumador”.

Cirugía de 15 horas, despierto:Al comienzo del ensayo, el equipo de Bouton utilizó resonancia magnética funcional (fMRI) para crear un mapa del cerebro de Thomas, identificando áreas relacionadas con el movimiento del brazo y la sensación de la mano.

En marzo de 2023, Thomas se sometió a una cirugía de 15 horas para que le colocaran implantes en el cerebro. Para asegurarse de que llegaran exactamente a los lugares correctos, lo mantuvieron despierto durante la operación y les informaron a los médicos lo que sentía en sus brazos y manos mientras exploraban diferentes partes de su cerebro.

"Insertamos dos chips en el área responsable del movimiento y tres más en la parte del cerebro responsable del tacto y la sensación en los dedos", dijo el cirujano principal Ashesh Mehta.

Después de la operación, los investigadores utilizaron dos puertos que habían colocado en el cráneo de Thomas para conectar sus implantes cerebrales a una computadora. Luego, la computadora se conectó a parches de electrodos colocados sobre la columna y los músculos del antebrazo.

Se entrenaron algoritmos de inteligencia artificial para detectar e interpretar las señales cerebrales producidas cuando Thomas piensa en mover los brazos. Luego, la computadora envía señales a los electrodos que se encuentran sobre su brazo; estos estimulan sus músculos de una manera que hace que su cuerpo realmente realice los movimientos en los que está pensando.

Este tipo de sistema se denomina derivación neuronal o “puente neuronal” porque conecta el cerebro y las extremidades sin pasar por el sitio de una lesión en la columna. Se ha utilizado antes para restaurar el movimiento en personas con parálisis, pero el equipo de Thomas no se limitó a un solo bypass neuronal.

Para restaurar algo de sensación en las manos de Thomas, los investigadores conectaron la computadora a pequeños sensores en las yemas de sus dedos y en la palma. Los algoritmos de IA traducen los datos del sensor en señales que estimulan su cerebro de una manera que le permite sentir cuando le tocan la mano.

"Creemos que esa estimulación eléctrica está despertando circuitos que han estado dañados y dormidos durante tres años".

Terapia impulsada por el pensamiento:El doble bypass neuronal no es sólo un dispositivo de asistencia: también está diseñado para ayudar a rehabilitar a Thomas.

Mientras utiliza el implante cerebral impulsado por IA, el parche de electrodos sobre su columna también estimula su médula espinal. Esto parece estar ayudando a restablecer la conexión natural entre su cerebro, su columna y sus extremidades: ahora puede sentir algunas sensaciones en sus brazos y manos incluso cuando el sistema está apagado, y la fuerza de sus brazos se ha duplicado desde el inicio de la prueba.

"Creemos que esa estimulación eléctrica está despertando circuitos que han estado dañados e inactivos durante tres años", dijo Bouton a TIME.

"Este tipo de terapia basada en el pensamiento cambia las reglas del juego".

Mirando hacia el futuro : El plan es inscribir a dos participantes más en el ensayo clínico. Incluso si otros responden tan bien como lo ha hecho Thomas y la FDA aprueba el implante cerebral impulsado por IA, el alto costo y el carácter invasivo del procedimiento pueden limitar su adopción, al menos inicialmente.

Para superar esto, Bouton también está desarrollando una versión que se basa únicamente en electrodos no invasivos, sin necesidad de cirugía cerebral. Cree que podría ser utilizado por personas con parálisis menos grave, como los supervivientes de un accidente cerebrovascular.

"Este tipo de terapia basada en el pensamiento cambia las reglas del juego", dijo Bouton. "Nuestro objetivo es utilizar esta tecnología algún día para brindar a las personas que viven con parálisis la capacidad de vivir una vida más plena e independiente".

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