Hablar con la mente: una interfaz cerebro-computadora devuelve la comunicación y la autonomía a una persona con ELA
Un artículo publicado en Nature Medicine presenta un avance especialmente relevante en el desarrollo de interfaces cerebro-computadora (BCI): por primera vez, un sistema intracortical ha demostrado que puede utilizarse de forma independiente y prácticamente diaria en el domicilio durante un periodo prolongado, sin la presencia de investigadores. El estudio se realizó en un hombre de 45 años con esclerosis lateral amiotrófica (ELA), parálisis y disartria grave. Mediante cuatro matrices de microelectrodos implantadas en la corteza motora del habla, el sistema fue capaz de transformar la actividad cerebral asociada a sus intentos de hablar en texto y, simultáneamente, las señales relacionadas con el movimiento intencional de la mano en órdenes para controlar el cursor de un ordenador.
La magnitud y duración del uso constituyen probablemente el aspecto más llamativo del trabajo. Durante aproximadamente 19 meses, el paciente utilizó el sistema en su domicilio durante más de 3.800 horas, llegando a emplearlo hasta 19 horas en una misma jornada una vez iniciado el sistema. A través de la interfaz consiguió producir 183.060 frases, equivalentes a casi dos millones de palabras, con una velocidad media de 56 palabras por minuto. En las pruebas formales de decodificación del habla, el sistema alcanzó una precisión superior al 99%, concretamente un 99,2% en una tarea de repetición de palabras y con un vocabulario de 125.000 palabras. Además de comunicarse con familiares, amigos y profesionales, el paciente pudo enviar mensajes y correos electrónicos, navegar por Internet, realizar videollamadas y utilizar el ordenador para mantener su actividad laboral.
Uno de los principales avances tecnológicos reside en los algoritmos utilizados para interpretar las señales neuronales. Para convertir la actividad de la corteza motora del habla en lenguaje escrito se desarrolló un sistema basado en una arquitectura transformer, capaz de interpretar las señales neuronales con una precisión muy elevada y con una necesidad mínima de recalibración diaria. Paralelamente, otro decodificador permitía controlar el cursor mediante la intención de realizar movimientos con la mano. El sistema incorporaba además seguimiento ocular, que facilitaba determinadas interacciones con la interfaz. Esta combinación es importante porque aborda dos de las principales limitaciones que hasta ahora dificultaban la aplicación práctica de las BCI intracorticales: la dependencia de los investigadores y la pérdida de rendimiento de los algoritmos a medida que transcurre el tiempo.
Más allá de las cifras espectaculares, el principal significado del estudio es que aproxima las interfaces cerebro-computadora al concepto de tecnología asistencial realmente utilizable en la vida cotidiana. Hasta ahora, gran parte de los resultados más impresionantes de las BCI se habían obtenido en entornos experimentales y durante periodos relativamente cortos; este trabajo demuestra que una persona con una discapacidad motora y comunicativa extrema puede utilizar una interfaz intracortical durante meses y en su propio domicilio para recuperar una parte sustancial de su autonomía comunicativa y digital. Sin embargo, se trata todavía de un estudio realizado en un único paciente y dentro de un contexto de investigación, por lo que quedan por resolver cuestiones relacionadas con la generalización de los resultados, la durabilidad de los implantes, la seguridad, la simplificación del hardware y la posibilidad de convertir estos sistemas en dispositivos clínicos ampliamente disponibles. Aun así, el trabajo representa un paso importante desde la demostración experimental de una BCI hacia una futura neuroprótesis capaz de devolver comunicación y autonomía a pacientes con parálisis grave.