Muestran que las ondas cerebrales pueden

Los investigadores dicen que estos resultados, presentados en la Reunión Anual 2009 de la Sociedad Americana de Epilepsia, de los Estados Unidos, representa un progreso concreto hacia una interfaz cerebro-computador, que puede algún día ayudar a gente con aparatos para el control de variados desórdenes, como prótesis de brazos y piernas. Estos desórdenes incluyen a la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), conocida en los Estados Unidos como enfermead de Lou Gehrig y daños a la medula espinal, entre muchas otras.

“Más de 2 millones de personas en Estados Unidos pueden verse beneficiadas con aparatos de asistencia controlados por una interfaz cerebro-computador -dijo el investigador líder del estudio y neurólogo, Jerry Shih-. Este estudio constituye un pequeño paso hacia el camino de ese futuro, pero representa un progreso tangible en el uso de las ondas cerebrales para realizar ciertas tareas”.

El doctor Shih y otros investigadores de Clínica Mayo trabajaron con Dean Krusienski, de la Universidad de North Florida, en este estudio que fue conducido en dos pacientes con epilepsia. Estos pacientes ya estaban bajo monitoreo por actividad eléctrica involuntaria del cerebro (convulsiones), usando electrocorticografía (ECoG), mediante la cual los electrodos se colocan directamente en la superficie del cerebro para registrar la actividad eléctrica producidas por las conexiones de las células nerviosas. Este tipo de procedimiento requiere de una craneotomía, una incisión quirúrgica en el cráneo.

Shih quería estudiar una interfaz cerebro-computador en estos pacientes, porque según su hipótesis esta retroalimentación de los electrodos ubicados directamente en el cerebro, podría ser mucho más específica que los datos recogidos por electroencefalografía (EEG), en la cual los electrodos son ubicados en el cuero cabelludo. La mayoría de los estudios de interacción cerebro-computador han ocurrido con EEG, aclara Shih.

“Hay una gran diferencia en la calidad de la información que se obtiene de un ECoG comparado a un EEG. El cuero cabelludo y la estructura ósea del cráneo distorsiona y hace difusa la señal, tal como la atmósfera de la tierra difumina la luz de las estrellas”, dice el especialista. “Es por esto que hasta la fecha el avance en el desarrollo de este tipo de interfases de la mente ha sido lento”.

Debido a que estos pacientes ya tenían electrodos ECoG implantados en sus cerebros para encontrar el área de origen de los movimientos cerebrales involuntarios (convulsiones), los investigadores pudieron testear su interfaz cerebro-computador de reciente creación.

Cómo fue el Estudio

En el estudio, los dos pacientes se sentaron frente a un monitor que fue conectado a un computador en el que corría el software de los investigadores, el cual fue designado para interpretar las señales eléctricas provenientes de los electrodos.

Se les pidió a los pacientes que miraran a la pantalla, que contenía una matriz de 6 por 6 con un carácter alfanumérico simple dentro de cada cuadrado. Cada vez que el cuadrado con una letra determinada parpadeaba y el paciente se enfocaba en el mismo, el computador registraba la respuesta del cerebro a la letra que parpadeaba. Luego se les preguntaba a los pacientes que se enfocaran en letras específicas, y el software del computador grababa la información. Entonces el computador calibraba el sistema con la onda cerebral específica del paciente y luego cuando el paciente se focalizaba en una letra, la letra aparecía en la pantalla.

“Fuimos capaces de predecir en forma consistente las letras deseadas por nuestros pacientes con casi 100% de certeza -dijo el doctor Shih-. Si se compara a los resultados de otros investigadores con EEGs, este acercamiento es más localizado y puede potencialmente proveer un promedio de comunicación más rápido. Nuestro objetivo es encontrar una manera de usar efectivamente y consistentemente las ondas cerebrales del paciente en la realización de tareas específicas”.

Una vez que la técnica se perfeccione, su uso requerirá que los pacientes se realicen una craneotomía, aunque aún no se sabe cuántos electrodos habría que implantar. Y el software debería calibrar las ondas cerebrales del cerebro de cada persona a la acción deseada, como el caso del movimiento de una prótesis de brazo, dijo Shih. “Estos pacientes tendrían que usar un computador para interpretar sus ondas cerebrales, pero estos equipos se están haciendo cada vez más pequeños; hay una posibilidad de que sean implantados en algún punto”, agregó.

“Encontramos que nuestro progreso hasta ahora es muy alentador”, agrega.

El estudio, que es financiado por el National Science Foundation, sigue en curso.