Un objetivo importante del campo de las neuroprótesis se ha centrado en mejorar la vida de los pacientes paralizados mediante la restauración de sus habilidades perdidas en el mundo real.
Un ejemplo fue el trabajo de 2012 de los neurocientíficos Leigh Hochberg y John Donoghue de la Universidad de Brown. Su equipo entrenó a dos personas con parálisis de larga data, una mujer de 58 años y un hombre de 66 años, para usar una interfaz cerebro-máquina (BMI, por sus siglas en inglés) que decodificaba señales de su corteza motora para dirigir un brazo robótico a alcanzar y agarrar objetos. Un sujeto pudo recoger y beber de una botella usando el dispositivo.
Más recientemente, en 2017, un equipo francés del Hospital Universitario de Grenoble implantó quirúrgicamente una interfaz cerebro-máquina inalámbrica epidural en un hombre de 28 años con tetraplejía. Después de dos años de entrenamiento, el paciente pudo controlar algunas funciones del exoesqueleto usando solo su actividad cerebral.
Desde la robótica avanzada hasta la delicada reinervación de los nervios periféricos dañados en los brazos y las piernas de los pacientes, estos proyectos requieren extraordinarios avances médicos y tecnológicos. Todavía se necesita un desarrollo extenso para realizar aplicaciones clínicas reales de estos enfoques.
Sin embargo, dominar por completo la interfaz cerebro-computadora en sí misma, la traducción precisa de una señal cerebral en una acción prevista, puede requerir una tecnología mucho más simple, económica y segura: la realidad virtual. De hecho, en muchos proyectos de BMI, la formación inicial se basa en simulaciones virtuales: por ejemplo, antes de intentar controlar un brazo robótico real, los sujetos primero aprenden a controlar uno virtual.
A medida que evolucionan el mundo de los juegos y el metaverso, los próximos grandes avances en las aplicaciones de BMI llegarán al mundo virtual antes de que se materialicen en el mundo real. Un equipo de investigadores de Johns Hopkins ya demostró que esto era posible y pudo enseñar a un paciente paralizado a volar un avión de guerra en una simulación de vuelo por computadora utilizando un IMC. Según su informe, «Desde la perspectiva del sujeto, este fue uno de los experimentos más emocionantes y entretenidos que había realizado».
En 2023, veremos muchas más aplicaciones de BMI que permitirán a las personas con discapacidad participar plenamente en mundos virtuales. Inicialmente, participando en espacios de comunicación interactivos más sencillos como las salas de chat; más tarde, mediante el control total de los avatares 3D en espacios virtuales donde pueden comprar, interactuar socialmente o incluso jugar.
Esto se aplica a mi propio trabajo en UC San Francisco, donde estamos construyendo BMI para restaurar la comunicación del habla. Ya podemos capacitar a los pacientes para que se comuniquen a través de chat y mensajería de texto, en tiempo real. Nuestro próximo objetivo ahora es lograr la síntesis de voz en tiempo real. Anteriormente mostramos que es posible hacerlo fuera de línea con buena precisión, pero hacerlo en tiempo real es un nuevo desafío en pacientes paralizados.
Ahora estamos ampliando nuestro trabajo para incluir la capacidad de controlar avatares faciales, lo que enriquecerá las interacciones sociales virtuales. Ver el movimiento de la boca y los labios cuando alguien está hablando mejora enormemente la percepción y la comprensión del habla. Las áreas del cerebro que controlan el tracto vocal y la boca también se superponen con las áreas responsables de las expresiones faciales no verbales, por lo que los avatares faciales también podrán expresarlas más plenamente.
A medida que la realidad virtual y el IMC convergen, no es una coincidencia que las empresas tecnológicas también estén desarrollando aplicaciones de consumo para interfaces neuronales, tanto no invasivas como invasivas; no hace falta decir que estos avances tendrán grandes implicaciones para todos nosotros, no solo en la forma en que interactuamos con computadoras, sino cómo interactuamos entre nosotros.
Para los pacientes paralizados, sin embargo, la implicación es mucho más fundamental: se trata de su capacidad para participar en la vida social. Uno de los aspectos más devastadores de la parálisis es el aislamiento social. Sin embargo, dado que las interacciones sociales humanas se basan cada vez más en formatos digitales, como mensajes de texto y correo electrónico, y entornos virtuales, ahora tenemos una oportunidad que nunca antes había existido. Con las interfaces cerebro-máquina, finalmente podemos abordar esta necesidad insatisfecha.