10 de Noviembre de 2021
Medicina

Una mujer ciega distingue, por primera vez, letras y formas gracias a un implante cerebral

La persona ha reconocido elementos visuales sencillos gracias a un sistema compuesto por un implante con microelectrodos y una retina artificial

Bernardeta Gómez, la mujer ciega que ha usado el novedoso sistema de visión artificial. [Centro Oftalmológico John A. Moran/Universidad de Utah]

De entre todos los sentidos que utiliza el ser humano para relacionarse con el mundo, la vista tiene un lugar destacado. Más allá del oído y el tacto, la visión se considera el sentido más importante por personas de muy diferentes culturas y esto se refleja, a su vez, en infinidad de elementos de las sociedades humanas que giran en torno a la estética. La pérdida total de la vista supone, así, una desconexión sustancial de parte de ese mundo y una dificultad añadida en la vida diaria.

Desde tiempos remotos, la humanidad ha soñado con recuperar este preciado sentido en las personas ciegas... sin éxito. La carrera de fondo para conseguir este ambicioso objetivo ha estado repleta de fracasos a lo largo de la historia, más allá de la ficción. Sin embargo, en el último siglo, diferentes innovaciones científicas han permitido avanzar hacia este fin: trasplantes de córneas, retinas artificiales, células madre, optogenética, estimulación magnética transcraneal...

Recientemente, un equipo internacional de científicos ha mostrado el potencial de una nueva herramienta en este campo de investigación: un sistema formado por un implante cerebral con microelectrodos combinado con unas gafas que funcionan como una retina artificial. Los resultados del estudio clínico piloto, publicados en la revista The Journal of Clinical Investigationmuestran la evolución de la visión de Bernadeta Gómez, ciega desde hace 16 años, durante seis meses de entrenamiento y uso de dicha tecnología.

Investigadores de la Universidad Miguel Hernández de Elche, de la Universidad de Utah y del  Instituto de Neurociencias de Holanda han trabajado de forma conjunta para probar, por primera vez, la utilidad de un implante que se coloca sobre la corteza cerebral tras una cirugía de unas 3-4 horas. Este implante consiste en una diminuta matriz, (4,4 mm de largo y 4,2 mm de ancho) compuesta por 96 microelectrodos de 1,5 mm de largo que son capaces de estimular a las neuronas y registrar de manera simultánea su actividad. Esta tecnología ya se había usado antes para que personas con miembros amputados pudieran mover extremidades robóticas a través del pensamiento y también en primates para restaurar ciertos detalles de su visión. Los científicos querían averiguar si el implante podría ser también útil en humanos con ceguera total y qué experiencia visual conseguirían a través de este.

Bernadeta Gómez perdió la visión completamente a los 57 años, en 2005, debido al daño irreversible de los nervios ópticos (que conectan los ojos con el cerebro) provocado por graves complicaciones frente a una infección. Desde entonces, no había experimentado ninguna sensación visual del mundo a su alrededor. Sin embargo, esto cambió cuando los investigadores le colocaron y activaron un diminuto implante en una región cerebral responsable de la visión (la corteza visual), situada en el lóbulo occipital, en la parte posterior de la cabeza. Gracias a la estimulación de las neuronas con esta implante, Gómez podía distinguir diminutos destellos de luz (llamados "fosfenos") en lugares concretos de su campo visual.

Al principio, los científicos tuvieron que configurar el sistema para fijar el umbral de la intensidad eléctrica de los microelectrodos necesaria para provocar un estímulo visual sin dañar a las neuronas. Este valor rondaba los 67 microamperios. Además, también se necesitaron meses de entrenamiento, con sesiones diarias, para que Gómez distinguiera los destellos de luz generados gracias al implante. Este paso fue complicado al principio, ya que la implantación quirúrgica de la matriz con microelectrodos en el cerebro le provocó la visión espontánea y repetitiva de fosfenos, aunque estos desaparecieron al poco tiempo. 

A su vez, los investigadores añadieron a esta tecnología una cámara, colocada sobre unas gafas, que recibía la información visual y, mediante un software específico, se transformaba esta información en estímulos eléctricos transmitidos por el implante que Gómez percibía como puntos de luz. De esta forma, se sustituía la función del ojo por este sistema de retina artificial.

Con el paso de los meses y gracias a la activación conjunta de varios microelectrodos del implante, Gómez pudo ser capaz de detectar formas sencillas (barras horizontales y verticales) y algunas letras en dos dimensiones como la «o», la «l» o la «i». También podía localizar la posición de cuadrados blancos en una pantalla.

Este ensayo clínico piloto demuestra el uso seguro del implante cerebral para provocar sensaciones visuales sencillas durante seis meses. No se registraron daños en las neuronas, ni tampoco actividades eléctricas anormales que pudieran provocar epilepsia. En cualquier caso, esta tecnología se encuentra aún en una fase muy preliminar, pues cuenta con importantes limitaciones.

En primer lugar, este sistema está pensado para personas que no siempre estuvieron ciegas y en las que la corteza visual sigue siendo funcional. Para que en un futuro sea posible percibir imágenes más complejas, será necesario usar implantes con un número muy superior de microelectrodos (en torno a los 1.000) o usar varios implantes conectados entre sí.

Por otra parte, este sistema no permite la visión de detalles del exterior de forma inmediata, sino que se necesitan sesiones diarias, de varias horas, de entrenamiento y configuración del sistema para el reconocimiento de detalles del mundo exterior a partir de destellos de luz. Además, la persona depende de un complejo sistema para poder percibir ciertos detalles visuales de manera temporal. En el momento en el que el sistema se apaga, el individuo vuelve a ser ciego.

Los investigadores ven el potencial de esta herramienta para dar más autonomía a los invidentes en el futuro, pero reconocen que se encuentran en una fase muy inicial. Planean utilizar el implante en más personas, activando más electrodos y con un sistema más sofisticado de codificación de las imágenes del exterior, para conseguir así más datos sobre su funcionamiento y también perfeccionar el sistema.

 

Esther Samper

Referencia: «Visual percepts evoked with an Intracortical 96-channel microelectrode array inserted in human occipital cortex», Eduardo Fernández et al. en The Journal of Clinical Investigation, publicado en línea, 19 de octubre de 2021.

UMH TV - Estimulación de la visión en una persona ciega.

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