Un enfermo de ELA totalmente incomunicado es capaz de ¡®hablar¡¯ gracias a un implante cerebral

Ya no pod¨ªa mover ni los ojos, completamente inmovilizado por la esclerosis lateral amiotr¨®fica (ELA), pero fue capaz de decir su nombre, el de su mujer y el de su hijo de cuatro a?os. No lo dijo con su voz, sino con sus pensamientos y gracias a un implante cerebral. Deletrear los cinco caracteres de su nombre le llevar¨ªa otros tantos minutos, pero el logro era hist¨®rico: por primera vez, un paciente en ese estado de la enfermedad, lograba comunicarse. ¡°Ese momento fue realmente magn¨ªfico¡±, recuerda con emoci¨®n Arnau Espinosa, uno de los neurotecn¨®logos que han logrado este hito cient¨ªfico en Alemania. Un logro que abre la puerta a la comunicaci¨®n de pacientes en situaciones muy delicadas y que tambi¨¦n es un ¨¦xito en el desarrollo de la tecnolog¨ªa que conecta cerebros y m¨¢quinas.

Apenas 100 d¨ªas antes de escribir su nombre, le hab¨ªan puesto en un hospital de M¨²nich dos implantes en el cerebro, con 96 electrodos cada uno, para identificar su actividad neuronal. Esas ondas son lo que permiten comunicarse a este joven, de 34 a?os y cuyo nombre no se puede revelar por privacidad. ?l conserva a la perfecci¨®n sus capacidades mentales y puede o¨ªr: as¨ª recibe los est¨ªmulos. Tras un periodo de calibraci¨®n y aprendizaje, ha sido capaz de usar su cerebro para ir seleccionando mentalmente los caracteres de un teclado virtual.

As¨ª, letra a letra, ha podido transmitir molestias, dolores y otras cuestiones m¨¦dicas; pero tambi¨¦n comunicarse con su familia. Por ejemplo, cuando hab¨ªan pasado 253 d¨ªas desde el implante, pudo preguntarle a su hijo si quer¨ªa ver con ¨¦l la pel¨ªcula de Robin Hood de Disney. Tambi¨¦n logr¨® pedir que le pusieran cerveza en el tubo de alimentaci¨®n, elegir patatas con curry para comer o que le pusieran el disco de la banda de rock metal Tool con el volumen alto.

¡°Son proyectos muy duros¡±, reconoce Espinosa, investigador de la fundaci¨®n Wyss Center, ¡°pero uno de los momentos m¨¢s agradables para m¨ª fue cuando dejamos al paciente comunicarse de forma libre y deletre¨® de forma correcta su nombre: es la prueba absoluta de que el paciente es consciente, de que tiene una capacidad correcta de entender el mundo exterior: quiero decir mi nombre y lo digo¡±.

Cuando ning¨²n m¨²sculo responde

El equipo cient¨ªfico propuso al joven probar con el implante cuando este todav¨ªa pod¨ªa comunicarse con el movimiento de los m¨²sculos del ojo para seleccionar sus preferencias, como hac¨ªa el f¨ªsico brit¨¢nico Stephen Hawking. En marzo de 2019 se hizo la operaci¨®n: se le abri¨® un orificio en el cr¨¢neo para crear un conector exterior que lo comunicara con el equipo instalado en su casa, un mueble con ordenadores que centralizan toda la actividad.

No es la primera vez que se usa este sistema, pero s¨ª la primera vez que se logra establecer comunicaci¨®n en este estado de la enfermedad degenerativa, cuando se llega al punto de enclaustramiento. El paciente mantiene las funciones cognitivas correctas, pero las se?ales de su cerebro no salen al sistema nervioso y ya no es capaz de controlar ning¨²n tipo de funci¨®n vital y necesita incluso respirador. El paciente supo que iba a ser padre despu¨¦s de haber sido diagnosticado de ELA ¡°y decidi¨® tenerlo¡±, explica Espinosa y a?ade: ¡°Sab¨ªa que la experiencia que tendr¨ªa con ¨¦l iba a ser en una situaci¨®n at¨ªpica¡±.

Este logro, que se publica hoy en Nature Communications, resume m¨¢s de dos a?os de trabajo realizado incluso con los inconvenientes derivados de la pandemia, que obligaron a los cient¨ªficos a trabajar de forma remota con el paciente. B¨¢sicamente, el cerebro del sujeto va seleccionando de modo binario ¡ªs¨ª o no¡ª una fila de letras o una letra concreta, hasta que termina de escribir lo que quiere. ¡°Este estudio responde al viejo dilema de si las personas con s¨ªndrome de enclaustramiento completo, que han perdido todo el control muscular voluntario, incluido el movimiento de los ojos o la boca, tambi¨¦n pierden la capacidad de su cerebro para generar comandos para la comunicaci¨®n¡°, explica Jonas Zimmermann, neurocient¨ªfico del centro Wyss de Ginebra.

Seg¨²n esta fundaci¨®n, dedicada a la investigaci¨®n y desarrollo de tecnolog¨ªas cerebrales, se prev¨¦ que m¨¢s de 300.000 personas vivir¨¢n con ELA en 2040, y muchas de ellas llegar¨¢n a un estado en el que ya no es posible hablar. Con un mayor desarrollo, el enfoque descrito en este estudio podr¨ªa permitir que otras personas en estados avanzados de la enfermedad mantengan la comunicaci¨®n. Pero el proceso es complejo y la tecnolog¨ªa todav¨ªa es muy incipiente, como explica Espinosa: las capacidades se han vuelto a reducir tras un fruct¨ªfero periodo de comunicaci¨®n libre. El paciente ya no puede deletrear y se limita a responder s¨ª o no a cuestiones cerradas, porque el sistema ha perdido sensibilidad. ¡°Los resultados est¨¢n decayendo un poco, seguramente por un problema t¨¦cnico. El cerebro trata de protegerse de los cuerpos externos y crea una barrera de protecci¨®n con el electrodo. Adem¨¢s, se adapta y la se?al de las redes neuronales es mucho menor¡±, explica el ingeniero, formado en la Universidad Polit¨¦cnica de Catalu?a.

Lejos del mercado

¡°Estos implantes est¨¢n muy lejos de ser una tecnolog¨ªa aplicable de forma generalizada: son prototipos, pruebas de concepto, hace falta mucho trabajo para poder tener un dispositivo comercial en el mercado¡±, afirma Espinosa. Ese salto desde la experimentaci¨®n al mercado es un campo en el que se est¨¢n invirtiendo miles de millones por parte de compa?¨ªas como Neuralink, del multimillonario emprendedor Elon Musk.

Hay una parte tecnol¨®gica que se podr¨¢ aplicar a cualquier paciente, explica Espinosa, por medio de esas diminutas agujas que se clavan en el c¨®rtex, pero var¨ªa d¨®nde se implanta seg¨²n la persona. ¡°Sin estudiarlo antes, no sabes de qu¨¦ tipo de neurona realmente est¨¢s cogiendo se?al y cada tipo de persona tiene unas redes neuronales desarrolladas de manera distinta. Tienes que ver qu¨¦ electrodos est¨¢n asociados a qu¨¦ actividad para cada paciente y ver c¨®mo vas a poder utilizarlos¡±, explica el investigador.

Es m¨¢s, el sistema necesita ser calibrado para cada cerebro, pero tambi¨¦n antes de cada sesi¨®n: ¡°No es constante, no puedes enchufarle algo y esperar que ma?ana sea de la misma forma. Estamos intentando automatizarlo al m¨¢ximo, pero hay mucho trabajo que hacer para que sistemas y algoritmos se adapten a las se?ales cerebrales entre sesi¨®n y sesi¨®n¡±, reconoce.

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