Un modelo de inteligencia artificial interpretaba las señales enviadas desde un implante cerebral
20 ene 2025 . Actualizado a las 19:02 h.Un hombre paralítico al que le implantaron electrodos en el cerebro pudo pilotar un dron virtual a través de una pista de obstáculos simplemente imaginando que mueve los dedos. Un modelo de inteligencia artificial interpreta las señales de su cerebro y las utiliza para controlar el aparato simulado.
La investigación sobre la interfaz cerebro-ordenador (BCI, por sus siglas en inglés) ha logrado grandes avances en los últimos años, permitiendo a las personas con parálisis controlar con precisión el cursor de un ratón y dictar el habla a las computadoras imaginando que escriben palabras con un bolígrafo. Pero hasta ahora, no habían demostrado ser muy prometedoras en aplicaciones complejas como es el caso.
La investigación, liderada por Matthew Willsey, de la Universidad de Míchigan, se ha publicado en la revista científica Nature Medicine. El equipo ha creado un algoritmo que permite al usuario activar cuatro señales discretas imaginando que mueve los dedos y el pulgar.
El hombre, del que no se ha facilitado su identidad, que probó la tecnología padece tetraplejia debido a una lesión en la médula espinal. Ya le habían colocado una interfaz cerebro-ordenador de Blackrock Neurotech compuesto por 192 electrodos, implantados en la zona del cerebro que controla el movimiento de la mano.
En este contexto se utilizó un modelo de IA para mapear las complejas señales neuronales recibidas por los electrodos con los pensamientos del usuario. El participante aprendió a pensar en el movimiento de los dos primeros dedos de una mano, creando una señal eléctrica que puede hacerse más fuerte o más débil. Otra señal fue generada por los dos segundos dedos y otras dos por el pulgar.
Estos fueron suficientes para permitir al usuario controlar un dron virtual solo con el pensamiento y, con la práctica, podía pilotarlo hábilmente a través de una pista de obstáculos. Willsey dice que el experimento podría haberse realizado utilizando un dron real, pero se mantuvo virtual para mayor facilidad y seguridad.
«El objetivo de hacer el cuadricóptero era algo que compartíamos nuestro laboratorio y el participante», afirma Matthew Willsey. «Para él, fue la realización de un sueño que creía perdido tras sufrir la lesión. Tenía pasión y sueño por volar. Parecía muy empoderado y capacitado; nos pedía que grabáramos vídeos y se los enviáramos a sus amigos».
Aunque los resultados son impresionantes, todavía queda mucho por hacer antes de que las interfaz cerebro-ordenador puedan utilizarse de forma fiable para tareas complejas, afirma Willsey. En primer lugar, se necesita una IA para interpretar las señales de los electrodos, y esto depende de un entrenamiento individual para cada usuario. En segundo lugar, este entrenamiento debe repetirse con el tiempo a medida que la funcionalidad disminuye, lo que puede deberse a un ligero desplazamiento de los electrodos en el cerebro o a cambios en el propio cerebro.
Las interfaces cerebro-ordenador se han reconocido como una posible solución para la recuperación motora, pero los ejemplos actuales de esta tecnología han tenido problemas con movimientos complejos como los de los dedos, que podrían ayudar en actividades como teclear, tocar instrumentos musicales o utilizar un mando de videojuegos.
Los investigadores, entre ellos Matthew S. Willsey, Francis R. Willett y Jaimie M. Henderson, desarrollaron en este caso una interfaz cerebro-ordenador capaz de registrar continuamente los patrones de actividad eléctrica de múltiples neuronas del cerebro para traducir movimientos complejos.
Esta se implantó quirúrgicamente en la región cerebral responsable del control de los movimientos de la mano, en una persona con lesión de la médula espinal a nivel cervical y pérdida casi total de la función motora tanto de las extremidades superiores como inferiores.
Para Eduardo Fernández, director del Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche, el estudio está bien diseñado y es de gran calidad. Los investigadores implantaron un total de 192 electrodos (dos matrices de 96 electrodos) en el hemisferio cerebral izquierdo de la persona, explica este investigador que no participa en el trabajo.
A partir de los registros de la actividad cerebral de las neuronas próximas a estos electrodos, los científicos fueron capaces de decodificar de manera continua las intenciones de los movimientos de los dedos, superando algunas de las limitaciones de estudios previos, detalla a Science Media Centre España, una plataforma de recursos científicos para periodistas.
«El estudio presenta un avance significativo en el campo de las interfaces cerebro-computadora al lograr la decodificación continua de movimientos de dedos con un alto grado de libertad», asegura el investigador español.
Según Fernández, la demostración del control de un cuadricóptero virtual representa un importante paso hacia la creación de interfaces más intuitivas y funcionales para las personas con parálisis.