Cient¨ªficos espa?oles logran que una mujer ciega reconozca formas y letras con un implante en el cerebro

Bernardeta G¨®mez era profesora de Biolog¨ªa en un instituto de Valencia cuando, hace 16 a?os, una septicemia la dej¨® ciega. Ahora, con 57 a?os, un implante dentro del cerebro le ha permitido percibir patrones y reconocer algunas letras del alfabeto. Incluso ha podido jugar a una versi¨®n sencilla del comecocos. El sistema, dise?ado por cient¨ªficos de la Universidad Miguel Hern¨¢ndez de Elche (UMH), contaba con un centenar de electrodos colocados en la regi¨®n cerebral encargada de la visi¨®n. Es la primera vez que se usa esta tecnolog¨ªa en una persona invidente. La ceguera de la antigua docente volvi¨® una vez que se desenchuf¨®, pero ahora est¨¢n reclutando nuevos voluntarios para ir m¨¢s all¨¢.

¡°Me pusieron el implante el lunes 22 de octubre de 2018. El martes ya est¨¢bamos con el experimento¡±, rememora G¨®mez. ¡°Los tres primeros meses, lo que iba a durar la investigaci¨®n, no avanzamos mucho, pero insist¨ª en que se alargara. Fue entonces cuando empec¨¦ a distinguir cambios en la intensidad. Eran como lentejuelas muy luminosas y, seg¨²n variaban los par¨¢metros, las ve¨ªa m¨¢s o menos intensas, m¨¢s o menos grandes¡±, a?ade.

Lo que G¨®mez llama ¡°lentejuelas¡± son los llamados fosfenos, un fen¨®meno visual en forma de flashes o puntos luminosos. Cualquiera que se frote los p¨¢rpados con cierta fuerza puede ver una lluvia de ellos con los ojos cerrados. En las personas ciegas son habituales y muchas veces espont¨¢neos. En el caso de la exprofesora, los sol¨ªa ver cuando se produc¨ªa alg¨²n sonido fuerte o ten¨ªa un sobresalto, pero tambi¨¦n de forma inesperada.

El director del Grupo de Neuroingenier¨ªa Biom¨¦dica del Instituto de Bioingenier¨ªa de la UMH Eduardo Fern¨¢ndez explica que los fosfenos aparecen como un punto concreto del espacio visual. ¡°La retina tiene una especie de mapa en el c¨®rtex cerebral que conecta con el campo visual. Este mapa retinot¨®pico se hab¨ªa estudiado en personas que ven: estimulas una parte determinada y ves algo concreto y no otra cosa. Nos ha sorprendido que estas predicciones se cumplan completamente en una persona ciega. El mapa sigue ah¨ª¡±, detalla. El problema con el que se encontraban con la profesora es que unas veces aparec¨ªan al estimular el c¨®rtex occipital derecho (tras la oreja, en la parte superior), sede del procesamiento visual, y otras lo hac¨ªan de forma espont¨¢nea. Como bromea G¨®mez, ¡°ellos [por los cient¨ªficos] iban tan a ciegas como yo¡±.

La investigaci¨®n, en la que han participado cient¨ªficos de la universidad alicantina, el Instituto de Neurociencia de Pa¨ªses Bajos, o la Universidad de Utah (Estados Unidos), es pionera en muchos sentidos. Lo que hicieron fue insertar una placa con 96 electrodos dentro del cerebro. Cada uno tiene una longitud de 1,5 mil¨ªmetros y un di¨¢metro de 80 micras. ¡°Tienen el tama?o de las neuronas con las que queremos comunicar¡±, dice Fern¨¢ndez. Los neurocient¨ªficos llevan varios a?os probando estas placas en personas con par¨¢lisis o incapacitadas para comunicarse. ¡°Es la primera vez que se implanta en la regi¨®n visual del cerebro y en una persona ciega¡±, destaca el investigador de la UMH. Adem¨¢s, los electrodos no solo env¨ªan se?ales el¨¦ctricas, tambi¨¦n recogen la respuesta neuronal, envi¨¢ndola a un sistema externo. Algo igual de novedoso. Todos los detalles del estudio aparecen en la ¨²ltima edici¨®n de la revista cient¨ªfica Journal of Clinical Investigation.

El sistema se complet¨® con una retina artificial (un procesador de imagen similar al de las c¨¢maras, montado sobre unas gafas convencionales). Su misi¨®n era convertir el est¨ªmulo ¨®ptico en el¨¦ctrico, que es lo que activa al cerebro. A diferencia de otros enfoques que intentan que el ojo recupere parte de la visi¨®n, como el de la optogen¨¦tica, ¡°aqu¨ª nos hemos saltado el ojo¡±, dice el director del proyecto. Los ojos de G¨®mez no percib¨ªan ni la luz.

¡°Que estoy viendo un punto... lo fueron complicando y empec¨¦ a ver barras estrechas, anchas, cuadrados... y luego aprend¨ª a distinguir los patrones, llegue a percibir un rostro humano y el de un perro¡±,

Bernardeta G¨®mez, exprofesora y ciega desde hace 16 a?os

Al principio, los investigadores activaban los electrodos uno a uno. As¨ª que provocaban la aparici¨®n de un ¨²nico fosfeno. La profesora de Biolog¨ªa recuerda que dec¨ªa: ¡°Que estoy viendo un punto¡±. A medida que el cerebro de G¨®mez se entrenaba, los autores del estudio elevaron la complejidad de la estimulaci¨®n, aumentando el n¨²mero de electrodos que activaban a la vez. ¡°Lo fueron complicando y empec¨¦ a ver barras estrechas, anchas, cuadrados¡­ y luego aprend¨ª a distinguir los patrones, llegue a percibir un rostro humano y el de un perro¡±, dice. Incluso, pudo jugar a una versi¨®n simplificada del comecocos en la que ten¨ªa que evitar que la pillaran. ¡°Fue una experiencia, como decirlo, total. No me salen las palabras¡±, termina.

En la detecci¨®n de patrones y formas, la paciente pas¨® de un porcentaje de acierto del 81,4% al 100%. En el ¨²ltimo mes de los seis que duraron los experimentos, fueron m¨¢s all¨¢ e investigaron la percepci¨®n de letras usando la activaci¨®n de 16 electrodos de forma simult¨¢nea. G¨®mez pudo distinguir algunas, como la L, C, V u O con un 70% de aciertos. Pero no pudieron inducir la percepci¨®n de todo el alfabeto e ignoran por qu¨¦.

Casi todo en la investigaci¨®n es tan nuevo que no hab¨ªa precedentes con los que comparar. Por ejemplo, fueron ajustando la se?al el¨¦ctrica hasta identificar el umbral necesario para lograr una respuesta del cerebro de la profesora. Los intentos de estimular el cerebro para que las personas ciegas recuperen al menos parte de la visi¨®n se remontan a los a?os setenta del siglo pasado. Pero siempre fue una estimulaci¨®n desde fuera. Aqu¨ª abren la cabeza y van al cerebro directamente. A diferencia de los sistemas de electrodos que se ponen sobre el cuero cabelludo, que funcionan en el rango de los miliamperios, estos implantes directos rebajan el amperaje en varios ¨®rdenes de magnitud. La cercan¨ªa permite una mayor resoluci¨®n con menos energ¨ªa, pero hab¨ªa que afinar para evitar una estimulaci¨®n excesiva. El umbral medio de la antigua docente lo cifraron en 66,8 microamperios.

Para Jaume Catal¨¤, oftalm¨®logo de los hospitales catalanes Sant Joan de D¨¦u y el de Bellvitge, los resultados de esta investigaci¨®n son ¡°un hito en visi¨®n artificial con estimulaci¨®n cortical¡±. Enseguida limita su entusiasmo: ¡°Se trata de un caso individual y de un estudio piloto¡±. Para Catal¨¤, ¡°esta aproximaci¨®n es capaz de plantear posibles soluciones en aquellos pacientes que en alg¨²n momento tuvieron visi¨®n y la han perdido totalmente, ya sea por alteraciones de la retina o del nervio ¨®ptico¡±. Pero, aclara, el c¨®rtex visual debe ser funcional. ¡°A¨²n estamos lejos de conseguir una visi¨®n funcional tanto por la duraci¨®n de los implantes, como por su predictibilidad y la necesidad de estudiar y conocer mejor la complejidad y m¨²ltiples v¨ªas de las ¨¢reas visuales de la regi¨®n cortical¡±, recuerda.

¡°Hemos recibido solicitudes de todo el mundo esperando volver a ver, pero eso no va a pasar, esto es investigaci¨®n¡±

Eduardo Fern¨¢ndez, Instituto de Bioingenier¨ªa de la Universidad Miguel Hernandez

El trabajo muestra tambi¨¦n lo mucho que queda por hacer. Para que personas como G¨®mez puedan aprovechar los resultados de investigaciones de este tipo, todav¨ªa hay que solventar varios problemas. Uno es el del n¨²mero de electrodos. Los 96 usados aqu¨ª, que ocupan un cuadrado de 4x4 mil¨ªmetros tendr¨ªan que ser ampliados y mucho. El equipo de Fern¨¢ndez public¨® en la revista Science un experimento en el que usaron una placa con 1.024 electrodos para estudiar la respuesta cerebral, ¡°pero fue en monos que ve¨ªan¡±, recuerda el neurocient¨ªfico.

Otro obst¨¢culo a esquivar es que G¨®mez ten¨ªa que estar conectada a una unidad central mientras participaba en las pruebas. Una vez terminaba, se desenchufaba y dejaba de ver esos fosfenos. Y transmitir y recibir de forma inal¨¢mbrica requerir¨ªa una energ¨ªa que podr¨ªa generar otros problemas. ¡°Necesitamos m¨¢s datos¡± dice el investigador de la UMH. Para ello, han ampliado los ensayos a otras personas. ¡°Hemos recibido solicitudes de todo el mundo esperando volver a ver, pero eso no va a pasar, esto es investigaci¨®n. Buscamos gente como Berna, que sab¨ªa que no iba a volver a ver. Si no, les podr¨ªamos hacer mucho da?o¡±, resalta.

Bernardeta G¨®mez asegura que no siente especial nostalgia por haber vuelto a ver un poco durante unos meses. En sus propias palabras: ¡°Sab¨ªa a lo que iba. Ten¨ªa muy claro que no iba a recuperar la vista, pero siento una gran satisfacci¨®n personal y con eso ya me siento pagada¡±.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aqu¨ª para recibir nuestra newsletter semanal.