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No pueden ni mover los ojos, pero han conseguido comunicarse

Una interfaz cerebro-máquina permite que afectados por el 'síndrome de cautiverio' puedan responder preguntas

Una de las pacientes reconoce el nombre de su madre.

Hay personas tan paralizadas que ni siquiera pueden abrir o cerrar los párpados. Aun estando alerta, oyendo, oliendo o pensando, los afectados por el síndrome de cautiverio total no pueden mover ni los ojos. Para estos pacientes, la comunicación con el mundo exterior es imposible. Ahora una interfaz cerebro-máquina ha permitido a cuatro de ellos responder preguntas de sus cuidadores o familiares. Los cuatro dijeron ser felices a pesar de su estado.

El síndrome de cautiverio o enclaustramiento, como también se conoce, puede estar provocado por una lesión en el tallo cerebral o enfermedad que afecta a las neuronas motoras. Otra de sus causas es la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), que va inmovilizando todos los músculos de forma progresiva. En los casos más extremos del síndrome se produce una oftalmoplejía que impide el movimiento voluntario de los ojos. Por eso los afectados están como encerrados dentro de su propio cuerpo.

La única forma de sacarlos de su encierro es leer directamente su cerebro. Es lo que ha hecho un grupo de investigadores con cuatro afectados de ELA. Los cuatro, tres mujeres y un hombre, usaron durante años el parpadeo de sus ojos o sus movimientos a izquierda o a derecha para comunicarse. Pero el avance de la enfermedad acabó por paralizar también los músculos oculares. Ahora, ataviados con un gorro repleto de sensores, han podido decir cómo se sentían, si Berlín era la capital de Alemania o si les gustaba el novio de su hija.

Los cuatro pacientes tienen esclerosis lateral amiotrófica en estado avanzado y hacía años que no se comunicaban

El gorro registraba los cambios en el flujo sanguíneo en áreas del lóbulo frontal del cerebro. Responder a la pregunta de si Berlín es la capital de Alemania genera un patrón diferente de cuando preguntan si es la capital de Francia y se responde no. La parte máquina del interfaz es la que relaciona los cambios de patrón con las respuestas. Tras varias sesiones de entrenamiento, todos los pacientes lograron responder adecuadamente en más de un 70% de las ocasiones, según el estudio publicado en PLoS Biology.

"Vimos que los cuatro eran capaces de responder a las preguntas personales que les hacíamos, usando solo sus pensamientos", dice el neurocientífico del Centro Wyss de Bio y Neuroingeniería de Ginebra (Suiza), Niels Birbaumer.  "Si logramos replicar este estudio en más pacientes, creo que podríamos devolver la capacidad de comunicarse a las personas con el síndrome de cautiverio", añade Birbaumer, que inició esta investigación cuando todavía estaba en la Universidad de Tubinga (Alemania).

Interfaces cerebro-máquina hay muchos. Algunos registran la actividad eléctrica del cerebro desde fuera, otros miden las ondas cerebrales y los hay que se basan en electrodos colocados directamente sobre la materia gris. En esta ocasión la técnica aprovecha la oxigenación de la hemoglobina de la sangre en el cerebro. La variación en este flujo es captada mediante una especie de escáner de espectroscopia funcional del infrarrojo cercano.

Con un gorro repleto de sensores, han podido decir cómo se sentían, si Berlín era la capital de Alemania o si les gustaba el novio de su hija

"Cuando una neurona se activa, se modifica la circulación sanguínea de la zona", explica el doctor José Manuel Moltó, vocal de la Sociedad Española de Neurología (SEN). Pero el problema es la resolución de esa conexión o, como dice Moltó, "que se pueda medir la actividad de unas pocas neuronas con un cambio en la circulación en una región cerebral". Además, el neurólogo español, no relacionado con el estudio, aunque reconoce su interés y valor al abrir un nuevo campo de investigación, le parece aventurado sacar conclusiones con una muestra de solo cuatro pacientes.

Hay otro problema que reconocen los propios investigadores. Si bien comprobaron un aumento de la oxigenación de la hemoglobina en la zona de interés cuando los pacientes respondían afirmativamente a unas preguntas, el efecto de las respuestas negativas a las otras no era tan evidente. Además, como admite Birbaumer, el patrón cerebral de cada paciente fue "diferente" al de los demás. Con todo, los autores del estudio están convencidos de que el sistema se podría refinar en pos de pensamientos más elaborados. Moltó recuerda: "Estamos hablando de respuestas binarias, intentar interacciones más complejas es, hoy por hoy, una quimera".

Dentro o fuera del cerebro

Desde la resonancia magnética hasta la espectroscopia del infrarrojo cercano, la mayoría de las técnicas de neuroimagen registran la actividad del cerebro desde fuera. Cascos con sensores colocados sobre la cabeza registran las diferentes señales cerebrales y una serie de algoritmos las relaciona con acciones o pensamientos.

Pero la gran esperanza para la neurociencia son las técnicas que, como la electrocorticografía, se adentran en el cerebro. Colocando los sensores directamente sobre este, la interfaz gana en precisión y resolución espacial. Pero, todavía, los riesgos de este tipo de intervenciones son tan elevados como para limitarlas a unos pocos experimentos.

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