Después de que electrodos implantados estimularan la corteza visual de este voluntario ciego, pudo percibir rápidamente y luego escribir la letra N. Crédito: M. Beauchamp et al. CELL 2020
Investigadores del Baylor College of Medicine en Houston han desarrollado un implante cerebral que permite a las personas, ya sean ciegas o videntes, ver objetos sin necesidad de usar los ojos.
El implante transmite directamente al cerebro la información visual que capta una cámara. Electrodos implantados en el cerebro son los encargados de recibir la información visual.
A continuación, esos electrodos estimulan neuronas que trazan formas en la superficie de la corteza visual. De esta manera, es posible “ver” esas formas sin haber usado los ojos.
A base de letras
Todo el experimento se basó en letras, formas simples que no requieren demasiadas neuronas de la corteza visual para ser percibidas.
El experimento se desarrolló con cuatro personas videntes y dos personas que habían perdido completamente la vista en la edad adulta.
Todos tenían instalados previamente electrodos en sus cerebros con fines médicos, sin relación alguna con esta investigación: esa circunstancia se aprovechó para testar la tecnología.
Metodología
Las formas de las letras se reflejaron en las neuronas de la corteza visual gracias a las corrientes eléctricas, que generaron pinchazos de luz llamados fosfenos.
Todos conocemos lo que son los fosfenos: son esas manchas luminosas que se ven al frotarnos los párpados.
Se producen por estimulación mecánica, como cuando nos frotamos los párpados, pero también por estimulación eléctrica, que es de lo que se valieron los autores de esta investigación.
Cuando percibimos los fosfenos, vemos puntos de luz que en realidad no están en ninguna parte. Ese mismo efecto, provocado eléctricamente, dibuja letras en el cerebro para que la persona pueda percibirlas sin necesidad de usar los ojos.
La percepción es particular: los participantes ven los puntos brillantes que vemos todos (fosfenos), pero en esta ocasión forman letras parecidas a los de un rótulo encendido que destaca en la oscuridad de la noche.
Innovación
Los intentos anteriores para estimular la corteza visual han tenido menos éxito.
Los métodos anteriores tratan cada electrodo como un píxel en una pantalla visual, estimulando muchos de ellos al mismo tiempo.
Con este sistema, los participantes pueden detectar puntos de luz, pero les resulta difícil discernir objetos o formas visuales.
La nueva tecnología, en lugar de e construir formas a partir de múltiples puntos de luz, traza contornos que se perciben con mayor facilidad que los objetos.
El implante transmite directamente al cerebro la información visual que capta una cámara. Electrodos implantados en el cerebro son los encargados de recibir la información visual.
A continuación, esos electrodos estimulan neuronas que trazan formas en la superficie de la corteza visual. De esta manera, es posible “ver” esas formas sin haber usado los ojos.
A base de letras
Todo el experimento se basó en letras, formas simples que no requieren demasiadas neuronas de la corteza visual para ser percibidas.
El experimento se desarrolló con cuatro personas videntes y dos personas que habían perdido completamente la vista en la edad adulta.
Todos tenían instalados previamente electrodos en sus cerebros con fines médicos, sin relación alguna con esta investigación: esa circunstancia se aprovechó para testar la tecnología.
Metodología
Las formas de las letras se reflejaron en las neuronas de la corteza visual gracias a las corrientes eléctricas, que generaron pinchazos de luz llamados fosfenos.
Todos conocemos lo que son los fosfenos: son esas manchas luminosas que se ven al frotarnos los párpados.
Se producen por estimulación mecánica, como cuando nos frotamos los párpados, pero también por estimulación eléctrica, que es de lo que se valieron los autores de esta investigación.
Cuando percibimos los fosfenos, vemos puntos de luz que en realidad no están en ninguna parte. Ese mismo efecto, provocado eléctricamente, dibuja letras en el cerebro para que la persona pueda percibirlas sin necesidad de usar los ojos.
La percepción es particular: los participantes ven los puntos brillantes que vemos todos (fosfenos), pero en esta ocasión forman letras parecidas a los de un rótulo encendido que destaca en la oscuridad de la noche.
Innovación
Los intentos anteriores para estimular la corteza visual han tenido menos éxito.
Los métodos anteriores tratan cada electrodo como un píxel en una pantalla visual, estimulando muchos de ellos al mismo tiempo.
Con este sistema, los participantes pueden detectar puntos de luz, pero les resulta difícil discernir objetos o formas visuales.
La nueva tecnología, en lugar de e construir formas a partir de múltiples puntos de luz, traza contornos que se perciben con mayor facilidad que los objetos.
Esta ilustración muestra cómo la estimulación dinámica de la corteza visual permite “ver” formas (C y D reflejan el sistema empleado en esta investigación). Beauchamp et coll./ Cell.
Aplicaciones
El resultado de esta investigación permite pensar que las personas ciegas podrán en el futuro recuperar la capacidad de detectar y reconocer formas visuales.
Sin embargo, los investigadores señalan que deben superarse varios obstáculos antes de que esta tecnología pueda implementarse en la práctica clínica.
"La corteza visual primaria, donde se implantaron los electrodos, contiene 500 millones de neuronas. En este estudio estimulamos solo una pequeña fracción de estas neuronas con un puñado de electrodos", dice el autor principal, Michael Beauchamp.
"El siguiente paso será trabajar con neuroingenieros para desarrollar conjuntos de miles de electrodos, lo que nos permitirá estimular con mayor precisión. Junto con el nuevo hardware, los algoritmos de estimulación mejorados ayudarán a hacer realidad el sueño de brindar información visual útil a las personas ciegas", añade.
El resultado de esta investigación permite pensar que las personas ciegas podrán en el futuro recuperar la capacidad de detectar y reconocer formas visuales.
Sin embargo, los investigadores señalan que deben superarse varios obstáculos antes de que esta tecnología pueda implementarse en la práctica clínica.
"La corteza visual primaria, donde se implantaron los electrodos, contiene 500 millones de neuronas. En este estudio estimulamos solo una pequeña fracción de estas neuronas con un puñado de electrodos", dice el autor principal, Michael Beauchamp.
"El siguiente paso será trabajar con neuroingenieros para desarrollar conjuntos de miles de electrodos, lo que nos permitirá estimular con mayor precisión. Junto con el nuevo hardware, los algoritmos de estimulación mejorados ayudarán a hacer realidad el sueño de brindar información visual útil a las personas ciegas", añade.
Referencia
Dynamic Stimulation of Visual Cortex Produces Form Vision in Sighted and Blind Humans. Michael S. Beauchamp et al. Cell Volume 181, Issue 4, 14 May 2020, Pages 774-783.e5. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.033
Dynamic Stimulation of Visual Cortex Produces Form Vision in Sighted and Blind Humans. Michael S. Beauchamp et al. Cell Volume 181, Issue 4, 14 May 2020, Pages 774-783.e5. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.033