Un pequeño grupo de individuos ha estado viviendo una realidad extraordinaria durante más de medio año, con sensores implantados en los vasos sanguíneos de sus cerebros que les permiten comunicarse directamente con sus computadoras. Estos participantes, todos severamente paralizados, forman parte de un estudio que podría cambiar sus vidas y marcar un hito crucial en la tecnología de interfaces cerebro-computadora (BCI). En el transcurso de 2024, descubrirán si esta tecnología continuará su camino hacia la clínica.
Hasta el momento, apenas unos 50 seres humanos han tenido BCI implantadas en sus cerebros. Y solo unos pocos han logrado abandonar el laboratorio para utilizarlos en el mundo real, ya que la mayoría de los implantes BCI involucran cables que sobresalen de la cabeza. El nuevo estudio constituye el ensayo humano más grande de un sistema BCI totalmente implantable y diseñado para su uso en el hogar.
La compañía detrás de este dispositivo no es Neuralink, de Elon Musk. Se trata de una empresa llamada Synchron, que está liderando discretamente la carrera para llevar un implante BCI al mercado.
“Synchron es la primera en comercializar el concepto de BCI [implantes] de manera significativa, y están allanando el camino para todo el campo”, comenta Nick Ramsey, un neurocientífico clínico del University Medical Center Utrecht, en los Países Bajos, que no está involucrado en el desarrollo del dispositivo de Synchron. “Podría ser que su producto esté en el mercado por un tiempo antes de que otros dispositivos lo desafíen”, agrega.
Si el sistema de Synchron funciona, proporcionará un método invaluable de comunicación para personas con parálisis severa. Muchos de los posibles usuarios sufren de accidentes cerebrovasculares en el tronco cerebral o de enfermedades degenerativas que los han dejado “encerrados”: conscientes de su entorno pero sin ninguna forma de comunicarse más que parpadeando. Con un implante BCI, podrán realizar tareas básicas en la computadora, como enviar mensajes y acceder a servicios de salud digital, sin mover un músculo.
Synchron implantó por primera vez su dispositivo en cuatro personas en Australia. Luego, la compañía trasladó sus operaciones a Brooklyn, Nueva York, y actualmente se encuentra en medio de un estudio de viabilidad en Estados Unidos que involucra a seis personas más. Para junio, la empresa espera presentar sus datos a la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) para su revisión. Si los resultados son positivos, la compañía buscará la aprobación de la agencia para avanzar con un estudio más amplio que determinará si este BCI obtiene la aprobación para su uso clínico.
Una de las grandes ventajas del dispositivo de Synchron es que no requiere cirugía cerebral abierta. En lugar de eso, se entrega como un stent. Se inserta un conjunto de 16 electrodos, con un cable detrás, en la vena yugular del cuello y se introduce por un vaso sanguíneo cerca de la corteza motora del cerebro. Cuando alcanza su destino, se expande en una especie de estructura en forma de tubo que se ajusta contra la pared interna del vaso sanguíneo. Allí, el Stentrode registra la actividad eléctrica proveniente del tejido cerebral cercano. El Stentrode está conectado por el cable a un pequeño receptor-transmisor en el pecho, que envía datos de manera inalámbrica a un dispositivo digital externo.
Para comunicarse con una computadora, el usuario del sistema de Synchron piensa en un movimiento motor específico, como mover la pierna. Aunque el usuario no puede moverse físicamente, estos pensamientos generan actividad eléctrica en la corteza motora que es bastante fácil de detectar. Luego, el dispositivo externo traduce esos datos en un comando informático sencillo.
Por el momento, el sistema de Synchron solo puede generar comandos de clics y una función de desplazamiento. El comando de clic se puede utilizar junto con software de asistencia especial que desplaza lentamente páginas web resaltando diferentes áreas de interés en las que el usuario puede hacer clic. Synchron se limita a estos dos comandos debido a la calidad de las señales cerebrales que se pueden detectar desde el interior de un vaso sanguíneo. “Estamos registrando señales a nivel de población de neuronas, no a nivel de unidades individuales”, comenta Tom Oxley, CEO de Synchron.
Este diseño es considerablemente menos sofisticado que los BCI provenientes de otras empresas y grupos académicos. “La investigación actual está orientada a capturar más señales de una mayor área de la corteza para decodificar movimientos más complejos o el habla”, señala Ramsey, quien fue reconocido por probar el primer BCI implantable en un humano en 2016. “Para decodificar el habla, necesitas al menos 100 electrodos”.
Los competidores de Synchron incluyen a Neuralink de Elon Musk y la rival Precision Neuroscience. El BCI de Neuralink cuenta con 1,024 electrodos distribuidos en 64 hilos ultrafinos, que deben ser implantados quirúrgicamente por un robot personalizado. La compañía lo ha probado en animales y en mayo de 2023 anunció que había recibido luz verde de la FDA para probarlo en humanos, luego de que la agencia inicialmente rechazara la solicitud.
El BCI de Precision Neuroscience presenta 1,024 electrodos en una película flexible de un centímetro cuadrado. En 2023, la compañía llevó a cabo estudios piloto en humanos en los que la película se colocó temporalmente en la superficie del cerebro mientras las personas se sometían a cirugía de tumor no relacionada.
Sin embargo, la complejidad de estos dispositivos y sus procedimientos de implantación podrían agregar años de pruebas clínicas mientras que Synchron avanza hacia la aprobación regulatoria. “Estamos aprovechando la característica de simplicidad de nuestro sistema”, afirma Tom Oxley de Synchron. Las señales cerebrales que representan el movimiento motor son predecibles y similares en todas las personas, por lo que los patrones pueden decodificarse de inmediato; el usuario no tiene que pasar semanas o meses entrenando un algoritmo de aprendizaje profundo para reconocer los patrones