La mente podrá controlar un exoesqueleto

Un grupo de investigadores australianos ha creado un minúsculo dispositivo que se implanta en el cerebro y es capaz de leer los pensamientos asociados con el movimiento. Esta información, a su vez, puede usarse para controlar prótesis biónicas, sillas de ruedas o exoesqueletos. Una tecnología que hace viable, por primera vez, que personas con movilidad reducida, o a las que les falta alguna extremidad, puedan emplear sustitutos mecánicos y utilizarlos como si fuesen una parte más de su propio cuerpo.

«En la actualidad, los exoesqueletos se controlan mediante una manipulación manual de unos mandos de control que alternan entre las distintas fases de caminar», afirma Thomas Oxley, investigador de la Universidad de Melbourne (Australia) y líder del trabajo. «Levantarse, caminar, parar, girar». Su dispositivo, al que han denominado stentrode una combinación de stent y electrodo, permite prescindir de los mandos y hacer del movimiento algo mucho más natural: el cerebro ordena y el cuerpo, o la prótesis, ejecutan.

La interconexión entre cerebros y ordenadores no es completamente nueva. Hace seis años, un proyecto de la Universidad de Zaragoza logró leer el cerebro de una persona paralizada y que diese instrucciones a su silla de ruedas. Hasta ahora, esta tecnología se basaba en la interpretación de electroencefalogramas que exigen tener a la persona permanentemente conectada a multitud de eletrodos. El stentrode, sin embargo, es un dispositivo del tamaño de un clip que se introduce en un vaso sanguíneo del cerebro mediante una cirugía menor se puede dar de alta al paciente el mismo día y, una vez implantado, registra las señales neuronales y las convierte en información digital a la que se puede acceder sin necesidad de cables.

«Hemos sido capaces de crear el único dispositivo del mundo que se puede implantar en un vaso sanguíneo sin necesidad de una cirugía a cerebro abierto», indicó Oxley. «Nuestro objetivo con él es devolver la función motora a pacientes con parálisis completa mediante la lectura de su actividad cerebral y transformando las señales que recibimos en instrucciones para una prótesis o un exoesqueleto. En esencia, hemos creado una médula espinal biónica».

El concepto del stentrode no es muy distinto del de un marcapasos. «Un dispositivo capaz de interactuar de forma eléctrica con los tejidos, solo que implantado en el cerebro en vez de en el corazón», afirmó Nicholas Opie, ingeniero biomédico en la Universidad de Melbourne y coautor del trabajo. También se inspiraron en los stents, unos dispositivos que se implantan en los alrededores del músculo cardiaco para abrir vasos sanguíneos saturados y evitar infartos.

Cirugía menor

«Usamos la tecnología de los stents para que nuestro electrodo se autoexpanda y se sujete a las paredes de la vena cerebral que elijamos, lo que nos permite registrar la actividad local en el cerebro», aclaró Opie. «Y extrayendo estas señales neuronales, podemos usar las instrucciones que recibamos para controlar sillas de ruedas, exoesqueletos, prótesis de articulaciones o incluso ordenadores».

De momento, los investigadores han demostrado que pueden implantar su dispositivo con seguridad y que este registra adecuadamente las señales neuronales asociadas al movimiento. «En nuestro estudio preclínico hemos demostrado que hemos sido capaces de registrar actividad cerebral durante varios meses y, además, que la calidad de estas mediciones mejoraron según el dispositivo se fue incorporando al propio tejido del cerebro», señaló Clive May, otro de los investigadores implicados en el trabajo.

La siguiente etapa, que los investigadores esperan empezar en 2017, implantará el dispositivo en tres personas con parálisis en alguna parte de su cuerpo y entrenarlos para que sean capaces de moverse con un exoesqueleto solo usando sus pensamientos. «Un interfaz entre el cerebro y un ordenador es una tecnología revolucionaria con el potencial de ofrecer un remedio a la parálisis del cuerpo y de devolver la movilidad y la independencia a pacientes de todo tipo de enfermedades», apuntó May.