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| 1/16/1989 12:00:00 AM

LA MENTE BIONICA

Implantes electrónicos en el cerebro, o en el sistema nervioso, podrían devolver el movimiento a los parapléjicos.

Por medio de toda suerte de aparaticos ingeniosos, algunas personas paralizadas como consecuencia de una enfermedad o de un trauma del sistema nervioso pueden controlar un computador para accionar, no sólo su silla de ruedas, sino también un sintetizador de lenguaje y hasta sus miembros paralizados con sólo picar el ojo, flexionar la lengua o soplar. Pero si los esfuerzos de varios biomédicos quijotescos fructifican, las víctimas de parálisis podrán algún día tener control sobre sus cuerpos por el simple procedimiento de pensar.
Cualquier acción voluntaria -cerrar el puño, por ejemplo- empieza con una generación de impulsos eléctricos por las neuronas en el cerebro. De neurona en neurona, estos impulsos pasan a través de la columna y los nervios periféricos y finalmente a los músculos que controlan la mano, hasta ordenar que éstos se contraigan. Si la vía neural entre el cerebro y la mano está dañada, la orden que da el cerebro nunca llegará a su destino. De ahí que actualmente se esté trabajando en la búsqueda de algo que recupere la conexión entre el pensamiento y la acción, para lo cual se están desarrollando dispositivos que puedan detectar las órdenes cerebrales, tanto en el cerebro mismo como en la vía neural, para transformarlas en impulsos eléctricos. Estas señales podrían controlar prótesis externas, como por ejemplo, un "agarrador" artificial. También podrían retroalimentar a los llamados "electrodos de estimulación" que pueden inducir a los músculos paralizados a contraerse, con lo que se restauraría, al menos en parte, el uso del miembro en cuestión.
Los investigadores, sin embargo, piensan que aún falta mucho camino por recorrer y que no se podrán obtener en este siglo esos sistemas. Todavía hay mucha ciencia fundamental por desarrollar, dicen los científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts que trabajan en esta materia. El reto más grande consiste en determinar cuáles señales recoger y cómo detectarlas. El doctor David J.Edell del ITM afirma que ha estado haciendo durante los últimos 8 años lo que él llama trabajo de carpintería: buscar conductores no tóxicos que puedan sobrevivir en el medio tibio y salado del cuerpo por períodos largos, establecer qué tamaño debe tener un electrodo para detectar una señal clara y determinar qué tan cerca puede estar un electrodo de otro sin que ambos detecten las mismas señales nerviosas. Recientemente, él y sus colegas han estado trabajando en un dispositivo de silicio de forma más o menos parecida a un tenedor, cuyos dientes tienen cada uno 130 electrodos. Cada electrodo puede detectar la acción de una neurona separada. Los dientes deben ser extraordinariamente agudos, de tal forma que puedan ser insertados en el tejido sin desgarrarlo.
Edell afirma que el dispositivo parece ser compatible con el sistema nervioso de los conejos. En uno de ellos ha sobrevivido más de dos años hasta la fecha sin dañar el tejido que lo rodea. En una serie de experimentos, Edell cortó los nervios ciáticos, que controlan los músculos de las patas traseras de los conejos y fijó el conjunto de electrodos en la parte del nervio que apunta hacia el cerebro. Si el conejo movía o tensionaba su pata, los electrodos registraban las señales del nervio dañado. Estos experimentos sugieren que un conjunto de electrodos fijado a los nervios en el muñón de un miembro amputado puede dar señales que ayuden al paciente a controlar una prótesis u otros dispositivos.
Edell sospecha que puede ser más fácil ejercer control mental sobre la actividad de cada neurona por separado en los nervios peritéricos y aún en la columna -donde tiene lugar mucho del procesamiento de la información- que en el mismo cerebro. Pero para personas paralizadas del cuello hacia abajo, sin embargo, los implantes cerebrales pueden ser la única solución.
Edell adelanta actualmente un experimento para determinar si un conejo puede iniciar deliberadamente la actividad de una neurona en su corteza motora, la región del cerebro que controla la actividad fisica. Para ello construyó una caja que tiene un dispensador automático de comida conectado a una luz. Cuando la luz se enciende, el alimento entra en la caja, pero solamente si el conejo hace una tarea específica. El truco, para el conejo, es imaginarse cuál es la tarea. Los conejos han aprendido previamente a desempeñar labores como bloquear la luz con su nariz para cerrar un fotodetector en el lado opuesto de la caja y obtener así el alimento. Edell ha estructurado la caja de tal manera que el alimento sólo sale si al encenderse la luz, unos electrodos implantados en la corteza cerebral del conejo detectan el funcionamiento de unas neuronas en particular. Los resultados demostrarán si un conejo puede o no controlar la activación de las neuronas en su espina dorsal.
La pregunta clave es si es posible el control voluntario de la actividad nerviosa, particularmente en el cerebro. Dos interrogantes se desprenden de allí: uno es dónde deben colocarse los electrodos y el otro cuántas neuronas deben detectarse para generar órdenes utilizables. Uno de los investigadores dice que una neurona sola probablemente no es capaz de iniciar una orden única, ya que puede hacer parte de más de una actividad mental. Se señala que aunque las primeras investigaciones han revelado conexiones entre algunas regiones del cerebro y funciones tales como la visión, la audición y las actividades motrices los investigadores sólo tienen hasta ahora un concepto vago de cómo el sistema nervioso inicia y adelanta acciones.
El sector del cerebro capaz de imaginarse la acción a realizar, como por ejemplo lanzar una pelota, es totalmente diferente de aquel que inicia las contracciones musculares requeridas para llevar a cabo realmenle el acto. Por ello, los implantes por sí solos no permitirían a los cuadrapléjicos lograr el objetivo especifico de mover un miembro artificial. Para eso, se requerirían muchas horas de entrenamiento monitoreado, para determinar cuál actividad mental acciona un patrón específico de impulsos. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología necesaria para efectuar los implantes de electrodos podría llevar también a que los investigadores pudieran hacer un mapa del sistema nervioso que permitiera describir con mavor precisión las redes neurales. Con este avance, las prótesis accionadas por medios neurales estarían a la vuelta de la esquina.
Ese objetivo, sin embargo, aún pertenece casi exclusivamente a la ciencia ficción, puesto que solamente podría obtenerse bien avanzado el siglo entrante. Pero lo que se sabe hasta ahora sobre el tema, permite a los científicos más soñadores imaginarse un tiempo en el que implantes cerebrales podrían restaurar la memoria perdida o las funciones cognoscitivas deterioradas a consecuencia de derrames, accidentes o la enfermedad de Alzheimer. Como dice el director del Instituto Nacional de Desórdenes Neurológicos y Comunicativos de Estados Unidos, que patrocina las investigaciones: "Por ahora se trata solamente de un sueño".
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