Implante cerebral no invasivo traduciría los pensamientos en movimiento


Un implante cerebral desarrollado en la Univesidad de Michigan usa la piel del cuerpo como un conductor para transmitir, sin cables, las señales neurales del cerebro a una computadora de control y podría, eventualmente, usarse para reactivar los miembros paralizados.

El implante ha recibido el nombre de BioBolt, y a diferencia de otras tecnologías de interfaz neural que establecen una conexión desde el cerebro a un artefacto externo como una computadora, requiere un mínimo de invasión y muy poca energía, dijo el investigador principal Euisik Yoon, profesor en la Escuela de Ingeniería, en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencia de Computadora en la UM.

Actualmente el cerebro debe permanecer abierto mientras los implantes neurales están en la cabeza, lo cual impide en la práctica el uso diario en un paciente, dijo Kensall Wise, profesor emérito de ingeniería en la cátedra Universitaria Distinguida William Gould Dow.

El BioBolt no penetra la corteza y queda completamente cubierto por la piel lo cual reduce enormemente el riesgo de infección. Los investigadores creen que el artefacto es un paso muy importante hacia el logro último del interfaz entre cerebro y computadora: permitir que una persona paralizada “piense” un movimiento.

“La meta es lograr la reactivación de los miembros paralizados” recogiendo las señales neurales de la corteza cerebral y transmitiéndolas directamente a los músculos, dijo Wise, quien es también director fundador del Centro NSF de Investigación de Ingeniería para Microsistemas Inalámbricos Integrados (WIMS ERC). Los investigadores advierten que el desarrollo de esta tecnología llevará años.

Otra aplicación prometedora del BioBolt es el control de la epilepsia y el diagnóstico de ciertas enfermedades como el Mal de Parkinson.

El concepto de BioBolt se ha presentado para la obtención de una patente y también se presentará el 16 de junio en el Simposio 2011 de Circuitos VLSI en Kyoto, Japón. El autor principal de la presentación es Sun-Il Chang, estudiante doctorado que forma parte del grupo investigador de Yoon.

El BioBolt parece un perno y su circunferencia tiene casi 1,5 centímetros de diámetro (la circunferencia de la moneda de un centavo de dólar), con una capa del tamaño de la uña de un pulgar con microcircuitos adosados en el fondo. El BioBolt se implanta en el cráneo debajo de la piel y la capa de microcircuitos queda apoyada en el cerebro. Los microcircuitos operan como micrófonos que “escuchan” patrón general de activación de las neuronas y las asocian con un comando específico del cerebro. Esas señales se amplifican y filtran, se convierten en señales digitales y se transmiten a través de la piel a una computadora, dijo Yoon.

Otro obstáculo en el interfaz del cerebro es el requisito de alta energía para la transmisión inalámbrica desde el cerebro a una fuente exterior. El BioBolt mantiene bajo el consumo de energía porque usa la piel como conductor o senda para las señales, algo que se parece a la descarga de un video en su computadora simplemente tocando el video.

Eventualmente los investigadores esperan que las señales puedan transmitirse a través de la piel a algo en el cuerpo, como un reloj o un par de aretes, que recolecte las señales, dijo Yoon, lo cual eliminaría la necesidad de una computadora presente para procesar las señales.

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