La restauración de las funciones sensoriales perdidas a causa de lesiones o enfermedades del sistema nervioso representa uno de los mayores desafíos de la medicina moderna. Un equipo internacional de investigadores, con la participación de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), ha publicado en la revista científica Nature Reviews Bioengineering un trabajo que redefine la hoja de ruta tecnológica y clínica para devolver la vista y el tacto a través de la estimulación directa del cerebro.
Generar puntos de luz en el campo visual o sensaciones de tacto mediante la estimulación directa del cerebro ya es posible. Sin embargo, convertir estas percepciones artificiales en información útil para la vida cotidiana sigue siendo un reto para las neuroprótesis sensoriales. El estudio, destacado en la portada de Nature, analiza los avances y limitaciones de las prótesis corticales destinadas a recuperar la visión y el tacto en personas con ceguera o lesión medular.
Estas prótesis corticales se dirigen a las regiones cerebrales que procesan la información visual (corteza visual primaria, V1) y táctil (corteza somatosensorial primaria, S1). Los ensayos con voluntarios han demostrado que la estimulación eléctrica de estas áreas con microelectrodos puede provocar fosfenos (puntos luminosos) y sensaciones táctiles localizadas. No obstante, reproducir percepciones complejas y estables es difícil debido a la complejidad cerebral y las limitaciones de los electrodos.
El profesor de la UMH, Eduardo Fernández, destaca la importancia de la estimulación intracortical con microelectrodos. "Al estimular múltiples microelectrodos de manera coordinada, no solo logramos que una persona ciega distinga contornos, sino que también es posible avanzar hacia la restitución del tacto. Los retos son similares en ambos casos", explica.
Los autores sugieren que el objetivo inmediato no debe ser reproducir exactamente un sentido natural, sino proporcionar información artificial que el cerebro aprenda a interpretar, como hacen los implantes cocleares. "Una neuroprótesis puede ser funcional si proporciona información artificial que el cerebro sea capaz de interpretar y utilizar, por ejemplo, para localizar objetos o controlar una extremidad robótica", señala Fernández. El éxito debería evaluarse por la usabilidad, el aprendizaje y la utilidad para las personas, mientras que la percepción sensorial natural sería el objetivo a largo plazo.
El estudio identifica 12 grupos de investigación mundiales con ensayos en humanos, sumando solo 35 participantes en 58 años, lo que evidencia la fase experimental de estas tecnologías. La UMH forma parte de este reducido grupo con cinco ensayos en voluntarios que han recibido matrices de microelectrodos para estimular y registrar la actividad de la corteza visual.
El siguiente paso crucial para la transferencia clínica y comercial incluye el desarrollo de interfaces más estables y flexibles, nuevas estrategias de estimulación, la combinación de modalidades sensoriales y sistemas adaptables a cada usuario. Los investigadores también destacan el aprovechamiento de la capacidad de aprendizaje del cerebro.
Este estudio, codirigido por el Dr. Eduardo Fernández (UMH) para la restauración visual y el Dr. Giacomo Valle (Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia) para el tacto, cuenta con la participación de investigadores de Estados Unidos y Países Bajos, y sienta las bases clínicas para la próxima generación de neuroprótesis sensoriales.
