¿Han descubierto en la UMH un remedio contra la ceguera?

Investigadores de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) participan en un proyecto que podría dar pie a dar con un remedio contra la ceguera. La clave parece estar en un sistema de visión artificial que dialóga con el cerebro y que ha se ha conseguido probar con dos personas invidentes. Los resultados, según explican desde la universidad ilicitana, son «prometedores».

Los resultados el estudio, en el que participan laboratorios de todo el mundo, se han publciado en la revista Science Advances. En ellos queda reflejado como una nueva generación de neuroprótesis visuales puede realizar una comunicación bidireccional con el cerebro. Esa interacción dinámica es capaz de dialogar directamente con la corteza visual para conseguir una visión artificial más natural y funcional.

«Lo que hace un sistema de visión artificial cortical es intentar emular el proceso natural de la visión. Para ello utiliza una pequeña cámara externa integrada en unas gafas más o menos convencionales que sustituye a la retina. La información se procesa electrónicamente y se convierte en patrones de estimulación eléctrica que son enviados a la parte del cerebro que se encarga de procesar la información visual, esto es, la corteza occipital», explica el catedrático de la UMH y líder del estudio, Eduardo Fernández Jover.

«Pero la visión no es un proceso pasivo, sino un intercambio constante de señales e información entre el ojo y el cerebro», añade el experto, «de manera que los sistemas artificiales tienen que suplir también esta función e intentar replicar el funcionamiento del sistema visual». En cualquier caso, no se trata de «volver a ver», sino de recuperar una «visión funcional» para tareas simples como orientación, movilidad, leer caracteres o números grandes, etc.

Los investigadores explican que hasta el momento todas las neuroprótesis visuales son de 'lazo abierto' y no tienen en cuenta las respuestas neuronales a la estimulación eléctrica. Sin embargo, cuando un dispositivo realiza una estimulación, el cerebro se adapta, aprende y responde: «Las neuronas que estamos estimulando se pueden volver más sensibles o fatigarse. O tal vez, la señal que enviamos hoy no es la misma que el cerebro espera o necesita mañana, porque él mismo ha cambiado», comenta Fernández Jover, quien perteneciente también al área de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina del CIBER (CIBER-BBN).

«Este estudio demuestra que podemos establecer un diálogo bidireccional con el cerebro. A la vez que generamos los estímulos eléctricos que generan las percepciones visuales, podemos registrar la actividad cerebral y ajustar los patrones de estimulación en función de la respuesta de las neuronas que rodean a los electrodos, igual que sucedería en condiciones normales», apunta el profesor de la UMH, quien subraya que «este bucle cerrado aprovecha la capacidad que tiene el cerebro para adaptarse y permite transformar el monólogo tradicional en un diálogo bidireccional entre la tecnología y el cerebro que podría ayudarnos a conseguir una visión artificial más parecida a la natural».

El estudio se ha realizado en colaboración con el Hospital IMED Elche e implica la implantación de un dispositivo muy pequeño, de tan solo 4 milímetros de lado, que contiene 100 microelectrodos individuales. Para la implantación de los microelectrodos, los investigadores han utilizado un robot quirúrgico y un sistema avanzado de neuronavegación que permite llevar a cabo la implantación de manera controlada y segura.

Pablo González López, miembro del equipo y neurocirujano del Hospital Doctor Balmis e IMED Hospitales, explica que «gracias a la utilización de esta tecnología podemos guiar la inserción de los electrodos en tiempo real con una gran precisión y seguridad, de manera que se puede realizar toda la implantación a través de un pequeño orificio de sólo 8 a 10 milímetros, evitando la necesidad de realizar una craneotomía (apertura del cráneo). Gracias a ello, las personas que participan en el estudio pueden ser dadas de alta de forma precoz y tienen menos molestias que en un postoperatorio habitual».

En 2021, el laboratorio de Neuroingeniería Biomédica de la UMH logró implantar de forma segura en el cerebro de una persona ciega un dispositivo capaz de inducir la percepción de formas y letras con una resolución mucho más alta de lo que se había conseguido hasta esa fecha. Ahora, han conseguido desarrollar una tecnología que puede ayudar a marcar la diferencia entre percibir un destello y ver el mundo. Un sistema que es capaz no sólo de «escribir» en el cerebro inyectando patrones eléctricos que evocan percepciones visuales, sino también de «leer» las respuestas neuronales y adaptarse a las mismas en tiempo real.

El investigador de la UMH explica que esta tecnología es capaz de inducir percepciones visuales de forma segura y estable: «El nuevo sistema aprende del cerebro y el cerebro aprende del sistema». Gracias a ello, las personas implantadas han sido capaces de reconocer diversos patrones complejos, movimientos, formas e incluso algunas letras.

Actualmente, los implantes de visión artificial se encuentran en fase de desarrollo preclínico y todavía no están disponibles para el público general. El objetivo final es suplir la visión de personas que perdieron la vista tras haberla tenido, particularmente por enfermedades degenerativas de la retina o daños en el nervio óptico, puesto que no tienen otras opciones de tratamiento.

En estos casos, el cerebro sigue teniendo la capacidad de procesar información visual, lo que permite que el implante envíe señales eléctricas a zonas en las que aún se pueden interpretar la luz y la forma.

«En cambio, en las personas que nacen ciegas, la corteza visual nunca llega a desarrollar la función de ver», explica el investigador de la UMH. Esas áreas se reorganizan para otras tareas, como el lenguaje o el reconocimiento espacial mediante el oído o el tacto. «Por eso, al menos de momento, un implante no puede 'hablar' con un sistema visual que nunca se ha desarrollado», apunta Fernández Jover, «no hay un código previo con el que comunicarse».

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