Crédito: Universidad Miguel Hernández de Elche
Un nuevo implante cerebral basado en microelectrodos intracorticales puede permitir que una persona ciega vea formas y letras. Una nueva investigación de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de España demuestra que la implantación de este microdispositivo en el cerebro humano se puede realizar de forma segura, y que la estimulación directa de la corteza cerebral produce percepciones visuales con una resolución muy superior a la que se había conseguido hasta ahora. El grupo de Ingeniería Biomédica de la UMH, dirigido por el catedrático de Biología Celular Eduardo Fernández Jover, ha publicado los resultados del experimento en el Journal of Clinical Investigation.
En diciembre de 2020, este mismo equipo de investigadores llevó a cabo un experimento similar estimulando la corteza visual de los primates. En ese caso se utilizó un implante con más de 1.000 electrodos, lo que permitió a los animales ver formas, movimiento y letras. Sin embargo, los animales no estaban ciegos.
“Este estudio va un poco más allá. Hemos implantado [los microelectrodos] en el cerebro de una persona que ha estado completamente ciega durante más de 16 años”, dice Jover. , quien también es miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina. La voluntaria, una mujer de 57 años, ha podido identificar letras e incluso la silueta de algunos objetos.
Esta es la primera vez que se realiza un implante cerebral de este tipo en un ciego persona, y el profesor Eduardo Fernández explica que los resultados son alentadores para el desarrollo de una neuroprótesis visual que pueda ayudar a las personas ciegas o con baja o residual visión a mejorar su movilidad, e incluso de forma más ambiciosa, a percibir su entorno y orientarse ellos mismos. Sin embargo, la investigadora de la UMH añade que, aunque los resultados de este y otros estudios son prometedores, aún quedan muchas cuestiones por resolver, por lo que hay que ir poco a poco y no crear falsas expectativas. Por ahora, es una investigación en curso.
Crédito: Universidad Miguel Hernández de Elche
Durante seis meses, los investigadores realizaron experimentos en los que el voluntario tenía que intentar identificar letras, su posición y la forma de diferentes objetos. . Estos se realizaron varias veces para observar el proceso de aprendizaje de la corteza visual de la persona y ver posibles cambios.
El dispositivo implantado es una pequeña matriz tridimensional con 100 microelectrodos que se comunica con las células cerebrales en de manera bidireccional: Registra señales eléctricas y estimula el cerebro. Tiene 4 milímetros de ancho, con electrodos de 1,5 mm de largo. Una de las conclusiones del estudio es que esto no afecta a la función de la corteza cerebral ni de las neuronas próximas al implante.
La investigadora de la UMH explica que los resultados de este nuevo estudio muestran que implantar y explantar este tipo de microdispositivos se puede realizar de forma segura para los humanos, y que la estimulación eléctrica de estos electrodos, que penetran en la corteza cerebral, puede inducir con seguridad percepciones visuales con resoluciones muy superiores a las conseguidas anteriormente. Fernández Jover dice: «La cantidad de corriente eléctrica necesaria para inducir percepciones visuales con este tipo de microelectrodos es mucho menor que la cantidad necesaria con electrodos colocados en la superficie del cerebro, lo que significa una mayor seguridad».
Crédito: Universidad Miguel Hernández de Elche
El completo sistema de estimulación incluye una retina artificial que emula el funcionamiento del sistema visual humano, que se coloca en unas gafas normales. La retina artificial captura el campo visual frente a la persona y lo transforma en flujos de impulsos eléctricos optimizados para estimular las neuronas de la corteza visual a través de pequeños microelectrodos. “Gracias a esto, la persona implantada podía reconocer varios patrones de estimulación complejos y percibir con precisión formas y letras”, explica el profesor de la UMH. Además, hay un proceso de aprendizaje a lo largo del tiempo, lo que significa que con el entrenamiento adecuado, se vuelve más fácil reconocer diferentes patrones. Para ayudarla con el proceso de aprendizaje, los investigadores crearon varios videojuegos, como una variación del clásico Pac-Man y un juego basado en la popular serie de televisión «Los Simpson».
En el contexto de En esta investigación, el profesor Fernández Jover afirma que desarrollar neuroprótesis visuales es una necesidad de futuro, ya que no existen tratamientos ni dispositivos de ayuda útiles para muchas personas ciegas. Por ejemplo, los pacientes con enfermedades degenerativas avanzadas de la retina, glaucoma severo o patologías que dañan los nervios ópticos, no pueden beneficiarse de las modernas prótesis de retina que se están desarrollando en algunos centros. En estos casos, la información del entorno debe enviarse directamente a la parte del cerebro que procesa la visión, y los resultados de este estudio, aunque preliminares, indican que esto es posible, y que incluso después de muchos años de ceguera total, el ser humano el cerebro aún puede procesar la información visual.
El equipo de investigación actualmente está reclutando nuevos voluntarios ciegos para participar en estos experimentos. En los próximos estudios, esperan utilizar un sistema de codificación de imágenes más sofisticado que pueda estimular más electrodos simultáneamente, para reproducir imágenes visuales más complejas.
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Restaurando una forma rudimentaria de visión en los ciegos Más información: Eduardo Fernndez et al, Percepciones visuales evocadas con una matriz de microelectrodos intracorticales de 96 canales insertada en la corteza occipital humana, Revista de Investigación Clínica (2021). DOI: 10.1172/JCI151331 Información de la revista: Revista de Investigación Clínica
Proporcionado por Asociación RUVID Cita: Implante cerebral estimula la visión de una persona ciega, permitiéndole ver formas y letras simples (21 de octubre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-brain-implant-vision-person-simple.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.