El ‘iphone cerebral’ está en marcha

¿Qué es una interfaz cerebro-computadora?

Las interfaces cerebro-computadora (ICC) o interfaces cerebro-máquina son tecnologías que establecen comunicación directa entre el cerebro humano y una máquina externa, normalmente una computadora o un circuito electrónico. Estos dispositivos se pueden utilizar en contextos de investigación, básica y clínica, o para consumo personal. Las ICC registran actividad neuronal directa o indirectamente, y pueden ser eléctricas, ópticas, magnéticas e incluso acústicas. Hay dos tipos de ICC: invasivas y no invasivas. Los dispositivos invasivos requieren neurocirugía y se insertan dentro del cerebro, comunicándose con el exterior a través de cables o de manera inalámbrica. Los dispositivos no invasivos, por el contrario, no requieren de cirugía y se colocan encima del cráneo, como si fuesen una especie de gorra o de diadema.

¿Por qué son importantes las ICC?

Las ICC permiten el acceso externo a la actividad cerebral y su modificación. Dado que los circuitos cerebrales generan la actividad mental y el comportamiento humano, las ICC pueden permitir el desciframiento de la actividad cognitiva y su manipulación selectiva. Experimentos en animales de laboratorio durante la última década han demostrado la posibilidad de cambiar y manipular las percepciones sensoriales, la memoria y los comportamientos. Aunque las ICC fueron inicialmente diseñadas para asistir a pacientes neurológicos con cegueras, parálisis u otras discapacidades, las ICC no invasivas podrían incluso sustituir a los iphones, ya que, al fin y al cabo, los smart­phones simplemente sirven para conectar al usuario a la Red. Con las ICC, el ancho de banda de esa conexión sería mucho más grande, y la conexión sería inmediata, sin necesidad de usar los dedos o los ojos.

ICC en el mundo académico

DARPA, la agencia de investigación del Departamento de Defensa de Estados Unidos, es la principal impulsora del desarrollo de ICC dentro de la iniciativa BRAIN. En 2017, un equipo de la Universidad de Columbia recibió una beca de 15,8 millones de dólares de DARPA para fabricar un chip de silicio ultrafino y flexible (CMOS) de dos centímetros cuadrados, con un millón de electrodos de registro neuronal y 100.000 de estimulación neuronal. Este chip inalámbrico está diseñado como prótesis para ciegos, conectando directamente su corteza visual a una cámara. Pero, en principio, se podría implantar en cualquier zona de la corteza cerebral para conectarla a computadoras y máquinas y en personas que no sean necesariamente pacientes. Este chip está actualmente en pruebas en monos para pasar a pacientes humanos. DARPA también está financiando a la Universidad de California, que recibió 21,6 millones de dólares para desarrollar un microscopio capaz de visualizar un millón de neuronas y simultáneamente estimular mil de ellas con una exactitud máxima. La Universidad de Brown recibió 19 millones de dólares de DARPA para crear “neurogranos”, unos dispositivos diminutos e inalámbricos capaces de interactuar con neuronas individuales.

ICC en la industria

El objetivo de la compañía Neuralink, de Elon Musk, es crear ICC invasivas para aumentar cognitivamente a los humanos, dotando al cerebro de inteligencia artificial. Neuralink ya ha recaudado 158 millones de dólares en fondos, y ha desarrollado un robot de neurocirugía que es capaz de insertar electrodos en el cerebro con una precisión extrema sin dañar el sistema vascular. Neuralink también ha creado un chip de 4×5 milímetros para implantar en la corteza cerebral del cerebro y poder leer y escribir datos cerebrales. Este chip, teóricamente, podría recopilar y decodificar datos cerebrales, estimular el cerebro de maneras específicas para controlar el comportamiento. En febrero de 2020, Musk anunció que Neuralink se dispone a probar en breve su tecnología, implantando cuatro de sus chips en humanos.

Kernel, una compañía de neurociencia fundada por el multimillonario de Silicon Valley Bryan Johnson, el 7 de mayo de 2020 lanzó una nueva tecnología llamada neurociencia como servicio (NaaS) para registrar la actividad del cerebro de una manera no invasiva y en personas ambulantes. NaaS consta de un software y una especie de casco que pesa menos de 1,5 kilos y está cubierto de 48 módulos. El objetivo de Kernel es proporcionar un software portátil que no necesite conectarse a equipos grandes y aparatosos de laboratorio.

Iota es una empresa recién creada por el investigador español José Carmena y su colega de Berkeley Michel Maharbiz Iota. Han recaudado 15 millones de dólares para desarrollar “polvo neuronal”, que son chips inalámbricos y microscópicos que se pueden implantar para recoger datos de zonas específicas del sistema nervioso periférico. Una vez implantado, el polvo neuronal se puede activar usando un haz de ultrasonido, que luego pasa entre los electrodos e interactúa con la actividad eléctrica del tejido, reflejando así una onda ligeramente diferente. Un lector de ultrasonido puede interpretar estos cambios de onda, convertirlos en datos precisos y registrarlos.

Facebook está desarrollando el proyecto Thought-to-Text o Pensamiento-a-Texto para permitir a los consumidores escribir directamente con solo pensar. El objetivo es lograr una ICC no invasiva que descifre la palabra que quieres escribir y la muestre directamente en una pantalla, sin tener que pronunciarla. Este proyecto estrella de Facebook permitiría la mecanografía de manos libres. El 30 de marzo de 2020, Facebook anunció que patrocinaba a un grupo de investigadores de la Universidad de San Francisco que están desarrollando con éxito un algoritmo para decodificar datos cerebrales y convertirlos en texto a una velocidad sin precedentes y con tasas de error mínimas.

CTRL-Labs, liderado por Thomas Reardon, el antiguo creador de Microsoft Internet Explorer, está desarrollando una pulsera para conectar individuos con avatares digitales en un ordenador. La pulsera tiene chips capaces de detectar descargas neuronales de los nervios de los brazos. Cuando una persona con la pulsera mueve el brazo, los impulsos eléctricos de las neuronas que causan el movimiento son registrados y se transmiten a un ordenador. Una vez recibido el impulso eléctrico, el avatar digital en la pantalla refleja el gesto deseado. Pero parece que esta tecnología puede detectar lo que está pensando una persona cuando simplemente quiere realizar un movimiento. Si es así, el avatar en la pantalla se movería de acuerdo con los pensamientos de una persona, aunque esta no se mueva. En 2019, Facebook adquirió CTRL-Labs, según fuentes próximas al acuerdo, por entre 500 millones y 1.000 millones de dólares para continuar desarrollando este avatar digital.

Clara Baselga-Garriga es bióloga molecular y trabaja en el NeuroRights Initiative de la Universidad de Columbia de Nueva York.