Reacción a "Implantan en el cerebro de dos personas ciegas electrodos capaces de evocar la visión y adaptarse en tiempo real"

El artículo representa un importante avance en la tecnología de las prótesis visuales. La calidad de la investigación parece alta, como lo demuestran el diseño experimental cuidadoso y riguroso y los informes detallados, especialmente teniendo en cuenta los retos que plantea el trabajo con sujetos humanos. Se trata de un trabajo técnicamente sofisticado que supone un avance significativo que puede aplicarse también a otros enfoques. 

Las prótesis visuales corticales tienen como objetivo restaurar parte de la percepción visual en personas con ceguera causada por enfermedades oculares. Con las prótesis visuales que se utilizan para crear visión artificial, cada contacto individual del electrodo crea un pequeño punto de luz llamado fosfeno. Estos son muy similares a los píxeles de una pantalla. 

A medida que el campo avanza hacia dispositivos de mayor y mayor resolución, los investigadores han planteado dos cuestiones fundamentales. La primera es: ¿cómo podemos saber, de forma objetiva, cuál es el resultado perceptivo de aplicar un nivel determinado de estimulación a un electrodo determinado, para poder calibrar cuánto se necesita? La segunda es: ¿cómo podemos hacer esa evaluación para los miles de electrodos necesarios para la visión artificial de alta resolución, sin imponer una carga excesiva al paciente? 

Este artículo aborda directamente ambas cuestiones en relación con los implantes corticales que tienen la forma de una rejilla de electrodos, como la matriz de Utah utilizada por los autores. Estos pudieron demostrar que, si se estimula desde un electrodo, o un pequeño grupo de electrodos vecinos, mientras se registra simultáneamente desde los electrodos circundantes, la actividad neuronal de los registros puede coincidir con los informes de los pacientes sobre lo que ven. Por lo tanto, concluyen que la cantidad de corriente eléctrica necesaria para crear una percepción visual, un fosfeno, que varía de un electrodo a otro, e incluso de un individuo a otro, puede deducirse automáticamente de forma rápida.  

Los autores han demostrado que los registros de las neuronas cercanas a un electrodo de estimulación reflejan de forma fiable las características de los fosfenos generados. 

Al proporcionar un medio para evaluar objetivamente las percepciones generadas, los autores parecen haber resuelto dos importantes problemas pendientes en el campo de la visión artificial: cómo calibrar de forma fiable la corriente de estimulación para un electrodo determinado, incluidas las recalibraciones que podrían ser necesarias en implantes a largo plazo, y cómo automatizar esa calibración de una manera que resulte útil para implantes con muchos, muchos electrodos. 

El hecho de que estos resultados se hayan obtenido en pacientes humanos hace que este hallazgo sea mucho más impactante que los estudios preclínicos por sí solos. 

[En cuanto a las limitaciones]  

• Las matrices de Utah utilizadas en este trabajo son rejillas de electrodos de 10 x 10. Si cada electrodo genera un solo fosfeno, los píxeles de la visión artificial, eso es (a) una resolución no muy alta, y (b) cubriría solo una pequeña parte de la escena visual. Utilizar una sola matriz como esta sería como tener una visión borrosa, como mirar a través de un pequeño tubo. Se pueden combinar múltiples matrices para mejorar la cobertura del campo visual, pero la tecnología actual que hay detrás de ello significaría que solo habría pequeñas islas de visión aisladas, en lugar de un campo visual continuo. 
• Etapa inicial con una muestra limitada de pacientes: aunque esto representa un avance sustancial, todavía se encuentra en una etapa inicial. Los resultados se basan en datos de solo dos pacientes, lo que limita la generalización de los hallazgos. Los resultados son lo suficientemente sólidos como para esperar que otros equipos adopten las estrategias propuestas y confirmen estos resultados. 
• Variabilidad de los pacientes: aunque los resultados de los dos sujetos fueron en gran medida coherentes, hubo cierta variabilidad. Es necesario explorar esa variabilidad en una población de pacientes más amplia para comprender en qué medida se pueden generalizar estas ideas. La corteza visual y su respuesta a la estimulación varían significativamente entre individuos. Es posible que estos hallazgos deban ajustarse para que sean universalmente aplicables. 
• Vida útil de los electrodos: un reto clave para las prótesis visuales es garantizar la biocompatibilidad a largo plazo de los electrodos. La inflamación crónica y la cicatrización de los tejidos pueden degradar el rendimiento con el tiempo. El artículo no aborda esta cuestión directamente y es un factor crucial para el desarrollo futuro. Aunque se ha demostrado que la matriz de Utah es biocompatible, recientemente han surgido preocupaciones sobre la pérdida de eficacia a lo largo de los años. Los experimentos aquí realizados se llevaron a cabo con implantes que solo estuvieron colocados durante 6 meses, por lo que no abordan ese problema. 
• Interpretación perceptiva: incluso con una estimulación precisa, el cerebro del paciente debe interpretar los patrones. Este proceso puede verse influido por la experiencia visual previa y por factores cognitivos. Aunque las prótesis visuales, especialmente las corticales, se han mostrado prometedoras para crear una visión artificial útil, aún queda mucho por aprender sobre cómo interpreta el cerebro esa nueva información. Este estudio examinó la creación de fosfenos individuales, en lugar de formas o escenas visuales. 
• Riesgos y complejidad quirúrgicos: La implantación de prótesis corticales es un procedimiento quirúrgico complejo e invasivo. Es necesario considerar cuidadosamente los riesgos asociados y las complicaciones a largo plazo. Este trabajo reduce en cierta medida los riesgos potenciales al proponer una forma de resolver los problemas mencionados anteriormente sin implantes adicionales. 

En resumen, esta investigación representa un avance impresionante en la tecnología de las prótesis visuales corticales, ya que crea un medio para medir automáticamente la capacidad de los electrodos individuales de una matriz para generar fosfenos, los píxeles de la visión artificial. 

Estos resultados han resuelto uno de los grandes problemas pendientes en el diseño de la visión artificial de alta resolución, eliminando una de las principales barreras para el diseño de prótesis visuales que tengan una amplia aceptación entre los posibles receptores.