BrainGate2: Paciente con parálisis controla un dron con un 98% de precisión

Un implante cerebral permitió a un paciente de 69 años con parálisis controlar un dron virtual con la mente. El participante del ensayo clínico BrainGate2 , identificado como T5, aprendió a pilotar un cuadricóptero virtual en un simulador mediante la representación mental de movimientos de los dedos.

El programa BrainGate2, iniciado en 2009, busca ayudar a personas con parálisis a controlar cursores de computadora, extremidades robóticas y otros dispositivos al descifrar la actividad eléctrica del cerebro. Gracias a esta tecnología, los pacientes han recuperado acceso a internet, incluyendo la búsqueda de información, envío de correos electrónicos y uso de redes sociales.

El nuevo estudio, publicado en la revista Nature Medicine , destaca la división de los dedos en tres grupos independientes: pulgar, índice y medio, y anular con meñique. Tras un periodo de entrenamiento, T5 logró mover cada grupo de dedos de manera autónoma con gran precisión.

En 2016, a T5 se le implantaron dos dispositivos diminutos en la región cerebral que controla los movimientos de las manos. Cada dispositivo, del tamaño de una aspirina, contenía 96 canales microelectrónicos que registraban la actividad cerebral durante las tareas de entrenamiento. En el momento de la cirugía, T5 solo podía realizar movimientos involuntarios con manos y pies.

Para las sesiones de entrenamiento, los científicos crearon un avatar virtual de una mano. Una red neuronal artificial descifraba las señales cerebrales, asociando cada patrón con diferentes tipos de movimientos de los dedos. Un "decodificador" convertía las intenciones del paciente en movimientos reales del avatar en una pantalla.

En una prueba inicial que permitía solo la extensión y flexión del pulgar, T5 alcanzó una precisión superior al 98%, con cada intento tomando poco más de un segundo. Cuando se añadieron movimientos laterales, el tiempo necesario se duplicó, pero la precisión permaneció alta. En promedio, T5 realizaba unas 76 acciones dirigidas por minuto.

Los movimientos de los grupos de dedos se trasladaron luego al control de un dron virtual. Al igual que un joystick de consola de videojuegos, los movimientos de los dedos permitían maniobrar el cuadricóptero. El sistema mantenía la mano virtual en estado de reposo hasta que T5 decidía mover un grupo específico de dedos.

Durante las pruebas, el paciente completó doce vuelos a través de diversas pistas de obstáculos. Cada ruta requería el uso de un grupo específico de dedos para navegar con éxito a través de aros y otros desafíos. La eficacia del sistema superó en seis veces a desarrollos anteriores.

Según T5, pilotar el dron era intuitivo, "como andar en bicicleta al trabajo mientras piensas en el día que tienes por delante, pero cambias de marcha y sigues avanzando". Describió las sesiones como "tiempo en el mando" y destacó que le permitieron sentirse mentalmente "levantado" de la cama por primera vez desde su lesión.

Aunque la tecnología es prometedora, aún está lejos de su uso comercial y requiere pruebas adicionales. Nuevos implantes cerebrales con mayor cantidad de canales podrían mejorar su rendimiento. Aun así, esto representa un paso importante hacia la integración de juegos en línea multijugador y el control de dispositivos robóticos complejos para personas con parálisis.