No pueden ni mover los ojos, pero han conseguido comunicarse
Una interfaz cerebro-m¨¢quina permite que afectados por el 's¨ªndrome de cautiverio' puedan responder preguntas
Hay personas tan paralizadas que ni siquiera pueden abrir o cerrar los p¨¢rpados. Aun estando alerta, oyendo, oliendo o pensando, los afectados por el s¨ªndrome de cautiverio total no pueden mover ni los ojos. Para estos pacientes, la comunicaci¨®n con el mundo exterior es imposible. Ahora una interfaz cerebro-m¨¢quina ha permitido a cuatro de ellos responder preguntas de sus cuidadores o familiares. Los cuatro dijeron ser felices a pesar de su estado.
El s¨ªndrome de cautiverio o enclaustramiento, como tambi¨¦n se conoce, puede estar provocado por una lesi¨®n en el tallo cerebral o enfermedad que afecta a las neuronas motoras. Otra de sus causas es la esclerosis lateral amiotr¨®fica (ELA), que va inmovilizando todos los m¨²sculos de forma progresiva. En los casos m¨¢s extremos del s¨ªndrome se produce una oftalmoplej¨ªa que impide el movimiento voluntario de los ojos. Por eso los afectados est¨¢n como encerrados dentro de su propio cuerpo.
La ¨²nica forma de sacarlos de su encierro es leer directamente su cerebro. Es lo que ha hecho un grupo de investigadores con cuatro afectados de ELA. Los cuatro, tres mujeres y un hombre, usaron durante a?os el parpadeo de sus ojos o sus movimientos a izquierda o a derecha para comunicarse. Pero el avance de la enfermedad acab¨® por paralizar tambi¨¦n los m¨²sculos oculares. Ahora, ataviados con un gorro repleto de sensores, han podido decir c¨®mo se sent¨ªan, si Berl¨ªn era la capital de Alemania o si les gustaba el novio de su hija.
Los cuatro pacientes tienen esclerosis lateral amiotr¨®fica en estado avanzado y hac¨ªa a?os que no se comunicaban
El gorro registraba los cambios en el flujo sangu¨ªneo en ¨¢reas del l¨®bulo frontal del cerebro. Responder s¨ª a la pregunta de si Berl¨ªn es la capital de Alemania genera un patr¨®n diferente de cuando preguntan si es la capital de Francia y se responde no. La parte m¨¢quina del interfaz es la que relaciona los cambios de patr¨®n con las respuestas. Tras varias sesiones de entrenamiento, todos los pacientes lograron responder adecuadamente en m¨¢s de un 70% de las ocasiones, seg¨²n el estudio publicado en PLoS Biology.
"Vimos que los cuatro eran capaces de responder a las preguntas personales que les hac¨ªamos, usando solo sus pensamientos", dice el neurocient¨ªfico del Centro Wyss de Bio y Neuroingenier¨ªa de Ginebra (Suiza), Niels Birbaumer.? "Si logramos replicar este estudio en m¨¢s pacientes, creo que podr¨ªamos devolver la capacidad de comunicarse a las personas con el s¨ªndrome de cautiverio", a?ade Birbaumer, que inici¨® esta investigaci¨®n cuando todav¨ªa estaba en la Universidad de Tubinga (Alemania).
Interfaces cerebro-m¨¢quina hay muchos. Algunos registran la actividad el¨¦ctrica del cerebro desde fuera, otros miden las ondas cerebrales y los hay que se basan en electrodos colocados directamente sobre la materia gris. En esta ocasi¨®n la t¨¦cnica aprovecha la oxigenaci¨®n de la hemoglobina de la sangre en el cerebro. La variaci¨®n en este flujo es captada mediante una especie de esc¨¢ner de espectroscopia funcional del infrarrojo cercano.
Con un gorro repleto de sensores, han podido decir c¨®mo se sent¨ªan, si Berl¨ªn era la capital de Alemania o si les gustaba el novio de su hija
"Cuando una neurona se activa, se modifica la circulaci¨®n sangu¨ªnea de la zona", explica el doctor Jos¨¦ Manuel Molt¨®, vocal de la Sociedad Espa?ola de Neurolog¨ªa (SEN). Pero el problema es la resoluci¨®n de esa conexi¨®n o, como dice Molt¨®, "que se pueda medir la actividad de unas pocas neuronas con un cambio en la circulaci¨®n en una regi¨®n cerebral". Adem¨¢s, el neur¨®logo espa?ol, no relacionado con el estudio, aunque reconoce su inter¨¦s y valor al abrir un nuevo campo de investigaci¨®n, le parece aventurado sacar conclusiones con una muestra de solo cuatro pacientes.
Hay otro problema que reconocen los propios investigadores. Si bien comprobaron un aumento de la oxigenaci¨®n de la hemoglobina en la zona de inter¨¦s cuando los pacientes respond¨ªan afirmativamente a unas preguntas, el efecto de las respuestas negativas a las otras no era tan evidente. Adem¨¢s, como admite Birbaumer, el patr¨®n cerebral de cada paciente fue "diferente" al de los dem¨¢s. Con todo, los autores del estudio est¨¢n convencidos de que el sistema se podr¨ªa refinar en pos de pensamientos m¨¢s elaborados. Molt¨® recuerda: "Estamos hablando de respuestas binarias, intentar interacciones m¨¢s complejas es, hoy por hoy, una quimera".
Dentro o fuera del cerebro
Desde la resonancia magn¨¦tica hasta la espectroscopia del infrarrojo cercano, la mayor¨ªa de las t¨¦cnicas de neuroimagen registran la actividad del cerebro desde fuera. Cascos con sensores colocados sobre la cabeza registran las diferentes se?ales cerebrales y una serie de algoritmos las relaciona con acciones o pensamientos.
Pero la gran esperanza para la neurociencia son las t¨¦cnicas que, como la electrocorticograf¨ªa, se adentran en el cerebro. Colocando los sensores directamente sobre este, la interfaz gana en precisi¨®n y resoluci¨®n espacial. Pero, todav¨ªa, los riesgos de este tipo de intervenciones son tan elevados como para limitarlas a unos pocos experimentos.
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