Primera interfaz mente-m¨¢quina para controlar dos brazos a la vez

Cient¨ªficos de la Universidad de Duke han desarrollado una interfaz mente-m¨¢quina ¨Cbasada en 500 electrodos insertados en el cerebro de un mono¡ª que permite mover dos brazos virtuales a la vez solo con el pensamiento. Este campo de investigaci¨®n, cuyo objetivo final es ayudar a las personas paralizadas, ha experimentado notables avances tanto en monos como en personas en la ¨²ltima d¨¦cada, pero solo serv¨ªan hasta ahora para controlar un brazo, ya fuera virtual o rob¨®tico.

Los monos del experimento no est¨¢n paralizados: tienen intactos los brazos y la m¨¦dula espinal que los conecta al cerebro. De hecho, al comienzo de su entrenamiento, aprenden a mover los brazos virtuales que ven en la pantalla al tiempo que mueven tambi¨¦n sus dos brazos reales. Pero pronto aprenden que el premio ¨Cun buen trago de zumo dulce¡ª no llega por hacer algo con los segundos, sino con los primeros. Y en un par de semanas aprenden a utilizarlos sin necesidad de mover los brazos de verdad. Esto es ya de por s¨ª asombroso.

Miguel Nicolelis y sus colegas de Duke y la Escuela Polit¨¦cnica Federal de Lausana, que presentan sus resultados en ¡®Science Translational Medicine¡¯, han registrado la actividad cerebral de los monos mientras aprend¨ªan a mover los brazos virtuales con la mente, y han observado lo que llaman ¡°una plasticidad generalizada en las ¨¢reas corticales de sus cerebros¡±, las que contienen entre otras cosas las zonas que normalmente dan las ¨®rdenes para mover los brazos, y tambi¨¦n para percibir como se est¨¢n moviendo, en una retroalimentaci¨®n permanente entre acci¨®n y percepci¨®n que permite afinar los movimientos.

Y de sus resultados se desprende algo m¨¢s asombroso a¨²n: que el c¨®rtex cerebral del mono ha incorporado los brazos virtuales ¨Cque solo existen en la pantalla de un ordenador¡ª a la ¡°imagen interior de su cuerpo¡±, como dice Nicolelis. ?Recuerdan los hom¨²nculos somatosensorial y motor, esas proyecciones deformadas del cuerpo a los dos lados de nuestro cerebro? Pues tras solo dos semanas de entrenamiento, los monos de Nicolelis han deformado a¨²n m¨¢s sus hom¨²nculos para hacer sitio a sus dos brazos virtuales, en uno de los ejemplos de plasticidad cerebral mejor documentados hasta ahora.

Otro resultado relevante para las futuras aplicaciones cl¨ªnicas es que la tarea de controlar dos brazos virtuales simult¨¢neos se asocia a ciertos patrones de activaci¨®n cerebral que no se dan al manejar un miembro solo: que mover los dos brazos de manera coordinada es, al menos para el cerebro, m¨¢s que la suma de sus partes. Los investigadores tambi¨¦n resaltan el hecho de que su interfaz impica 500 electrodos implantados en el c¨®rtex, el r¨¦cord por el momento, y que estos n¨²meros grandes parecen ser un requisito para poder controlar y coordinar movimientos complejos.

El trabajo de Nicolelis y sus colegas es parte del Walk Again Project (proyecto vuelve a caminar), un programa cient¨ªfico internacional dedicado a construir una m¨¢quina controlada por el cerebro, y que planea presentar su primer gran logro ¨Cun exoesqueleto dirigido por la mente de su portador¡ª en la ceremonia de apertura del mundial de f¨²tbol del a?o que viene.