Un grupo de científicos estadounidenses ha presentado un chip de silicio ultrafino capaz de establecer una conexión inalámbrica de alta velocidad entre el cerebro y una computadora, sin necesidad de extirpar hueso ni implantar cables, un avance que le podría hacer competencia a los implementados por Neuralink, la empresa de Elon Musk.
Este desarrollo, denominado Sistema de Interfaz Biológica con la Corteza (BISC), ya se está probando en pacientes con el objetivo de restaurar funciones perdidas por epilepsia y parálisis, según detallan los investigadores en un artículo publicado en Nature Electronics.
La innovación pretende mejorar el tratamiento de diversas afecciones neurológicas, y abrir la puerta a nuevas formas de interacción entre humanos y ordenadores.
El desarrollo de BISC es fruto de la colaboración entre la Universidad de Columbia, el Hospital Presbiteriano de Nueva York, la Universidad de Stanford y la Universidad de Pensilvania.
Cómo funciona el chip cerebral
A diferencia de los sistemas tradicionales, que requieren la implantación de voluminosos contenedores electrónicos y la conexión de cables al cerebro, el BISC se compone de un único chip de circuito integrado de semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS), con un grosor de apenas 50 micrómetros, similar al de un cabello humano.
Este chip, con un volumen total de aproximadamente 3 mm³, se adapta a la superficie cerebral y contiene 65.536 electrodos, 1.024 canales de registro simultáneo y 16.384 canales de estimulación, lo que le permite captar y procesar señales neuronales con alta resolución y rendimiento.
El dispositivo incluye un transceptor de radio, un circuito de alimentación inalámbrica, control digital, gestión de energía, conversión de datos y los circuitos analógicos necesarios para soportar las interfaces de registro y estimulación.
La estación repetidora funciona como un dispositivo WiFi 802.11, estableciendo una conexión de red inalámbrica directa entre cualquier ordenador y el cerebro.
Según Ken Shepard, ingeniero de la Universidad de Columbia y uno de los autores del proyecto, “al integrar todo en una sola pieza de silicio, hemos demostrado cómo las interfaces cerebrales pueden ser más pequeñas, más seguras y mucho más potentes”.
Cuál es la forma en que se implanta este chip cerebral
El proceso de implantación del BISC resulta menos invasivo que el de las tecnologías previas. Brett Youngerman, colaborador clínico del proyecto en la Universidad de Columbia, explicó que “los implantes pueden insertarse a través de una incisión mínimamente invasiva en el cráneo y deslizarse directamente sobre la superficie del cerebro en el espacio subdural”.
El colaborador agregó: “Su forma delgada como el papel y la ausencia de electrodos que penetren en el cerebro o cables que unan el implante al cráneo minimizan la reactividad de los tejidos y la degradación de la señal con el tiempo”.
Por su parte, Andrea Tolias, de la Universidad de Stanford y coautor del estudio, destacó que la integración de todos los componentes en un solo chip “allana el camino para las neuroprótesis adaptativas y las interfaces cerebro-IA para tratar muchos trastornos neuropsiquiátricos, como la epilepsia”.
En qué se diferencia de otros chips cerebrales
Las interfaces cerebro-ordenador (BCI) actuales emplean sensores implantados que captan las señales eléctricas de las neuronas y las convierten en acciones, pero suelen requerir la implantación de grandes dispositivos y la conexión de cables, lo que implica riesgos y limitaciones. El BISC, al reducir el tamaño y eliminar la necesidad de cables, es un avance en términos de seguridad y funcionalidad.
El potencial de esta tecnología abarca el tratamiento de afecciones, como la epilepsia, lesiones medulares, esclerosis lateral amiotrófica (ELA), accidentes cerebrovasculares y ceguera.
Asimismo, este invento podría ayudar a controlar convulsiones y restaurar funciones motoras, del habla y visuales. Youngerman afirmó que “este dispositivo de alta resolución y alto rendimiento de datos tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de afecciones neurológicas, desde la epilepsia hasta la parálisis”.
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