El ¡®iphone cerebral¡¯ est¨¢ en marcha

?Qu¨¦ es una interfaz cerebro-computadora?

Las interfaces cerebro-computadora (ICC) o interfaces cerebro-m¨¢quina son tecnolog¨ªas que establecen comunicaci¨®n directa entre el cerebro humano y una m¨¢quina externa, normalmente una computadora o un circuito electr¨®nico. Estos dispositivos se pueden utilizar en contextos de investigaci¨®n, b¨¢sica y cl¨ªnica, o para consumo personal. Las ICC registran actividad neuronal directa o indirectamente, y pueden ser el¨¦ctricas, ¨®pticas, magn¨¦ticas e incluso ac¨²sticas. Hay dos tipos de ICC: invasivas y no invasivas. Los dispositivos invasivos requieren neurocirug¨ªa y se insertan dentro del cerebro, comunic¨¢ndose con el exterior a trav¨¦s de cables o de manera inal¨¢mbrica. Los dispositivos no invasivos, por el contrario, no requieren de cirug¨ªa y se colocan encima del cr¨¢neo, como si fuesen una especie de gorra o de diadema.

?Por qu¨¦ son importantes las ICC?

Las ICC permiten el acceso externo a la actividad cerebral y su modificaci¨®n. Dado que los circuitos cerebrales generan la actividad mental y el comportamiento humano, las ICC pueden permitir el desciframiento de la actividad cognitiva y su manipulaci¨®n selectiva. Experimentos en animales de laboratorio durante la ¨²ltima d¨¦cada han demostrado la posibilidad de cambiar y manipular las percepciones sensoriales, la memoria y los comportamientos. Aunque las ICC fueron inicialmente dise?adas para asistir a pacientes neurol¨®gicos con cegueras, par¨¢lisis u otras discapacidades, las ICC no invasivas podr¨ªan incluso sustituir a los iphones, ya que, al fin y al cabo, los smart?phones simplemente sirven para conectar al usuario a la Red. Con las ICC, el ancho de banda de esa conexi¨®n ser¨ªa mucho m¨¢s grande, y la conexi¨®n ser¨ªa inmediata, sin necesidad de usar los dedos o los ojos.

ICC en el mundo acad¨¦mico

DARPA, la agencia de investigaci¨®n del Departamento de Defensa de Estados Unidos, es la principal impulsora del desarrollo de ICC dentro de la iniciativa BRAIN. En 2017, un equipo de la Universidad de Columbia recibi¨® una beca de 15,8 millones de d¨®lares de DARPA para fabricar un chip de silicio ultrafino y flexible (CMOS) de dos cent¨ªmetros cuadrados, con un mill¨®n de electrodos de registro neuronal y 100.000 de estimulaci¨®n neuronal. Este chip inal¨¢mbrico est¨¢ dise?ado como pr¨®tesis para ciegos, conectando directamente su corteza visual a una c¨¢mara. Pero, en principio, se podr¨ªa implantar en cualquier zona de la corteza cerebral para conectarla a computadoras y m¨¢quinas y en personas que no sean necesariamente pacientes. Este chip est¨¢ actualmente en pruebas en monos para pasar a pacientes humanos. DARPA tambi¨¦n est¨¢ financiando a la Universidad de California, que recibi¨® 21,6 millones de d¨®lares para desarrollar un microscopio capaz de visualizar un mill¨®n de neuronas y simult¨¢neamente estimular mil de ellas con una exactitud m¨¢xima. La Universidad de Brown recibi¨® 19 millones de d¨®lares de DARPA para crear ¡°neurogranos¡±, unos dispositivos diminutos e inal¨¢mbricos capaces de interactuar con neuronas individuales.

ICC en la industria

El objetivo de la compa?¨ªa Neuralink, de Elon Musk, es crear ICC invasivas para aumentar cognitivamente a los humanos, dotando al cerebro de inteligencia artificial. Neuralink ya ha recaudado 158 millones de d¨®lares en fondos, y ha desarrollado un robot de neurocirug¨ªa que es capaz de insertar electrodos en el cerebro con una precisi¨®n extrema sin da?ar el sistema vascular. Neuralink tambi¨¦n ha creado un chip de 4¡Á5 mil¨ªmetros para implantar en la corteza cerebral del cerebro y poder leer y escribir datos cerebrales. Este chip, te¨®ricamente, podr¨ªa recopilar y decodificar datos cerebrales, estimular el cerebro de maneras espec¨ªficas para controlar el comportamiento. En febrero de 2020, Musk anunci¨® que Neuralink se dispone a probar en breve su tecnolog¨ªa, implantando cuatro de sus chips en humanos.

Kernel, una compa?¨ªa de neurociencia fundada por el multimillonario de Silicon Valley Bryan Johnson, el 7 de mayo de 2020 lanz¨® una nueva tecnolog¨ªa llamada neurociencia como servicio (NaaS) para registrar la actividad del cerebro de una manera no invasiva y en personas ambulantes. NaaS consta de un software y una especie de casco que pesa menos de 1,5 kilos y est¨¢ cubierto de 48 m¨®dulos. El objetivo de Kernel es proporcionar un software port¨¢til que no necesite conectarse a equipos grandes y aparatosos de laboratorio.

Iota es una empresa reci¨¦n creada por el investigador espa?ol Jos¨¦ Carmena y su colega de Berkeley Michel Maharbiz Iota. Han recaudado 15 millones de d¨®lares para desarrollar ¡°polvo neuronal¡±, que son chips inal¨¢mbricos y microsc¨®picos que se pueden implantar para recoger datos de zonas espec¨ªficas del sistema nervioso perif¨¦rico. Una vez implantado, el polvo neuronal se puede activar usando un haz de ultrasonido, que luego pasa entre los electrodos e interact¨²a con la actividad el¨¦ctrica del tejido, reflejando as¨ª una onda ligeramente diferente. Un lector de ultrasonido puede interpretar estos cambios de onda, convertirlos en datos precisos y registrarlos.

Facebook est¨¢ desarrollando el proyecto Thought-to-Text o Pensamiento-a-Texto para permitir a los consumidores escribir directamente con solo pensar. El objetivo es lograr una ICC no invasiva que descifre la palabra que quieres escribir y la muestre directamente en una pantalla, sin tener que pronunciarla. Este proyecto estrella de Facebook permitir¨ªa la mecanograf¨ªa de manos libres. El 30 de marzo de 2020, Facebook anunci¨® que patrocinaba a un grupo de investigadores de la Universidad de San Francisco que est¨¢n desarrollando con ¨¦xito un algoritmo para decodificar datos cerebrales y convertirlos en texto a una velocidad sin precedentes y con tasas de error m¨ªnimas.

CTRL-Labs, liderado por Thomas Reardon, el antiguo creador de Microsoft Internet Explorer, est¨¢ desarrollando una pulsera para conectar individuos con avatares digitales en un ordenador. La pulsera tiene chips capaces de detectar descargas neuronales de los nervios de los brazos. Cuando una persona con la pulsera mueve el brazo, los impulsos el¨¦ctricos de las neuronas que causan el movimiento son registrados y se transmiten a un ordenador. Una vez recibido el impulso el¨¦ctrico, el avatar digital en la pantalla refleja el gesto deseado. Pero parece que esta tecnolog¨ªa puede detectar lo que est¨¢ pensando una persona cuando simplemente quiere realizar un movimiento. Si es as¨ª, el avatar en la pantalla se mover¨ªa de acuerdo con los pensamientos de una persona, aunque esta no se mueva. En 2019, Facebook adquiri¨® CTRL-Labs, seg¨²n fuentes pr¨®ximas al acuerdo, por entre 500 millones y 1.000 millones de d¨®lares para continuar desarrollando este avatar digital.

Clara Baselga-Garriga es bi¨®loga molecular y trabaja en el NeuroRights Initiative de la Universidad de Columbia de Nueva York.