La investigación en visión artificial ha dado un nuevo paso en España. Un equipo de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Hospital de Alicante ha implantado en el cerebro de dos personas ciegas una matriz de microelectrodos capaz de establecer una comunicación bidireccional con el cerebro.
El avance, publicado en la revista Science Advances, ha permitido a los pacientes reconocer “patrones complejos, movimientos e incluso algunas letras”. Un progreso que, según los investigadores, “puede ayudar a marcar la diferencia entre percibir un destello y ver el mundo”, tal y como han explicado a SMC España.
El sistema no solo envía estímulos eléctricos para evocar percepciones visuales, sino que también registra las respuestas neuronales y se adapta a ellas en tiempo real. “Hemos visto que, gracias a eso, podemos mandar información, escribir en el cerebro, pero también escuchar qué es lo que dice el cerebro” ha dicho Eduardo Fernández Jover, director del Instituto de Bioingeniería de la UMH y líder del estudio a EFE.
Este diálogo bidireccional “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”, lo que podría acercar el funcionamiento de estas prótesis a la visión natural.
El prototipo consiste en un dispositivo de solo cuatro milímetros de lado con cien microelectrodos individuales implantados en la corteza visual. Los dos pacientes ciegos que lo han probado han llevado el implante durante seis meses, con sesiones de estimulación diaria.
De los fosfenos a reconocer formas
Hasta ahora, la mayoría de prótesis visuales generaban únicamente fosfenos (pequeños destellos de luz percibidos por el cerebro) y formas muy simples.
El nuevo estudio va más allá. Según Antonio Manuel Lozano Ortega, investigador del grupo Neuroingeniería Biomédica de la UMH, el equipo realizó “un estudio exhaustivo de cómo este tipo de implante neuronal visual genera percepciones artificiales (fosfenos), y cómo los parámetros de estimulación modulan esas percepciones”.
“Variando la intensidad de corriente, la frecuencia de los pulsos bifásicos y la duración de la estimulación, se modifica el brillo que los participantes percibieron”, ha detallado Lozano.
Los investigadores lograron además relacionar la actividad neuronal registrada con el brillo percibido y con la capacidad de distinguir varios estímulos en el tiempo, claves para mejorar resolución espacial y temporal de la visión artificial.
Emular el proceso natural de la visión
El sistema reproduce, en parte, el funcionamiento de la visión humana. “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”, ha explicado Fernández.
“La visión no es un proceso pasivo, sino un intercambio constante de señales e información entre el ojo y el cerebro, de manera que los sistemas artificiales tienen que suplir también esta función e intentar replicar el funcionamiento del sistema visual”, ha subrayado.
Por ello, el objetivo no es “volver a ver” con normalidad, sino recuperar una “visión funcional” que permita orientarse, desplazarse o leer caracteres grandes, mejorando la autonomía de quienes han perdido la visión.
Limitaciones y retos por delante
Pese al optimismo, los investigadores recalcan la necesidad de avanzar con cautela. “Hemos abierto la puerta, pero hay muchos problemas que debemos resolver todavía”, ha advertido Fernández.
Entre los desafíos señala la necesidad de comprender cómo el cerebro codifica la información visual, cuál es la forma óptima de transmitirla y qué problemas de compatibilidad pueden surgir a largo plazo con los implantes.
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