En otro avance que convierte en realidad una parcela de la ciencia-ficción, un equipo de ingenieros y cirujanos ha desarrollado y probado con éxito un nuevo sensor inalámbrico, de banda ancha, recargable e implantable en el cerebro. Este sensor es la base de un sistema de interfaz entre un cerebro viviente y un ordenador o dispositivo robótico.
El nuevo sensor cerebral inalámbrico, desarrollado por un equipo de neuroingenieros de la Universidad Brown, en Providence, Rhode Island, Estados Unidos, es capaz de trasmitir señales en banda ancha y en tiempo real de hasta 100 neuronas en individuos que se mueven libremente (o sea sin tener limitados sus movimientos por estar conectados a máquinas mediante cables; de ahí la importancia de que el sensor sea inalámbrico). Varios ejemplares del nuevo dispositivo de bajo consumo energético han estado funcionando bien en modelos animales durante más de un año, algo nunca antes logrado en el campo de las interfaces cerebro-ordenador. Las interfaces de esta clase podrían ayudar a las personas con parálisis severas a controlar aparatos mediante sus pensamientos.
En bastantes de sus características, el nuevo dispositivo es comparable a un teléfono móvil (celular), con la excepción de que la conversación no es entre dos personas sino entre un cerebro y un dispositivo artificial, tal como expone Arto Nurmikko, profesor de ingeniería en la Universidad Brown, quien supervisó el proceso de invención del dispositivo. Los neurocientíficos pueden usar este dispositivo para observar, grabar y analizar las señales emitidas por conjuntos de neuronas en partes particulares de cerebros animales.
Entretanto, se está evaluando la eficacia y la seguridad de sistemas que usan electrodos implantables de captación similares a los de la interfaz cerebro-ordenador probada en modelos animales, para sopesar la viabilidad de que las personas con parálisis severa puedan controlar dispositivos de ayuda personal, como brazos robóticos o cursores de pantalla de ordenador, valiéndose tan sólo de sus pensamientos. Estos pensamientos serían los de tipo motor; es decir, que, por ejemplo, la persona movería con su mente un cursor pensando en mover su mano física en las direcciones deseadas, aunque no pueda moverla o incluso carezca de ella.
En el nuevo dispositivo, un chip del tamaño de una píldora, provisto de un conjunto de electrodos, que se implanta en la corteza cerebral, envía las señales a través de las conexiones eléctricas de diseño especial en la cápsula herméticamente sellada, y soldada por láser, del dispositivo. La cápsula mide 56 milímetros (2,2 pulgadas) de largo, 42 milímetros (1,65 pulgadas) de ancho, y 9 milímetros (0,35 pulgadas) de espesor. Ese volumen tan pequeño de espacio aloja un sistema de procesamiento completo, que incluye circuitos integrados de bajísimo consumo energético diseñados en la Universidad Brown para el procesamiento y la conversión de las señales, transmisores inalámbricos de radio e infrarrojos, una pila minúscula de ión-litio, y la entrada para recarga.
Todas las señales inalámbricas y de carga atraviesan una ventana de zafiro, transparente para los campos electromagnéticos. El dispositivo transmite los datos a 24 Mbps, mediante frecuencias de microondas de 3,2 y 3,8 Ghz, hacia un receptor externo. Después de una recarga de dos horas, suministrada de forma inalámbrica a través del cuero cabelludo mediante inducción, puede operar durante más de seis horas. El dispositivo utiliza menos de 100 milivatios de energía.
Ming Yin y William Patterson, ambos de la Universidad Brown, hicieron una parte importante del trabajo de diseño de los chips personalizados, que convierten las señales neuronales del individuo en datos digitales. El equipo de ingenieros, formado también por Juan Aceros, así como por David Borton (ahora en la Escuela Politécnica Federal de Lausana en Suiza), trabajó estrechamente con neurocirujanos para implantar el dispositivo en tres cerdos y en tres monos macacos Rhesus. La investigación con estos seis animales ha ayudado a los científicos a cerciorarse de la validez y seguridad del sistema, y también les ha permitido observar a fondo las pautas de las señales neuronales complejas a lo largo de un período que ya ha alcanzado los 16 meses en el momento de escribir estas líneas.
Información adicional en : https://news.brown.edu/pressreleases/2013/02/wireless
"El infinito ciclo de las ideas y de los actos, infinita invención,
experimento infinito, trae conocimiento de la movilidad, pero no de la
quietud; conocimiento del habla, pero no del silencio; conocimiento de
las palabras e ignorancia de la palabra". George Elliot
"End of transmission".
"End of transmission".
