La Universitat Miguel Hernández (UMH) d'Elx, en col·laboració amb la Universitat de Califòrnia a Santa Barbara (Estats Units) i l'Escola Politècnica Federal de Zúric (Suïssa), ha demostrat com la intel·ligència artificial pot fer que les futures pròtesis visuals siguin més precises i efectives. El treball utilitza IA per dissenyar patrons d'estimulació elèctrica del cervell, anticipant la resposta neuronal i la percepció visual resultant en persones cegues.
Aquest estudi constitueix una prova de concepte clau per avançar en el desenvolupament de pròtesis visuals corticales, dispositius que estimulen directament la corteza visual del cervell per generar percepcions visuals. Els investigadors han emprat un model d'aprenentatge profund per determinar com estimular una matriu d'elèctrodes implantada en la corteza visual d'un participant cec, aconseguint un major control neuronal, corrents elèctriques més baixes i una millor predicció de la percepció.
La investigació, duta a terme a l'Institut de Bioenginyeria de la UMH amb la col·laboració de l'Hospital IMED Elche, ha estat liderada pel catedràtic de la UMH Eduardo Fernández, juntament amb Shih-Chii Liu (ETH Zurich) i Michael Beyeler (UC Santa Barbara). Forma part d'una línia de recerca de la UMH centrada en la viabilitat de les pròtesis visuals corticales, que intervenen en etapes avançades de la via visual.
Les pròtesis corticales estimulen directament la corteza visual, oferint una alternativa per a pacients amb danys oculars o nervis òptics, però amb una corteza visual funcional. Tanmateix, com explica Eduardo Fernández Jover, catedràtic de la UMH, aquesta tecnologia exclou, per ara, les persones que han nascut cegues, ja que requereix que el cervell hagi desenvolupat prèviament la capacitat de processar imatges.
L'estudi parteix de la constatació que l'estimulació elèctrica de les àrees cerebrals visuals genera percepcions lluminoses (fosfens) en voluntaris cecs, però la relació entre corrents i percepció és complexa. Per optimitzar aquesta interacció, l'equip va desenvolupar una xarxa neuronal profunda capaç d'aprendre la relació entre els patrons d'estimulació i l'activitat cerebral, calculant combinacions òptimes d'elèctrodes i corrents per induir la resposta desitjada amb major precisió i seguretat.
Aquesta capacitat d'adaptació dinàmica és fonamental, ja que la resposta cerebral pot variar entre persones i fins i tot en un mateix subjecte. La intel·ligència artificial permet personalitzar la estimulació, cosa inviable amb configuracions fixes. El sistema integra informació en temps real sobre l'estat cerebral per modular la estimulació de manera dinàmica.
Els autors subratllen que l'estudi és una prova de concepte i que cal validar els resultats en una mostra més àmplia abans de la seva aplicació clínica. El laboratori de Neuroenginyeria Biomèdica de la UMH manté obert el reclutament de voluntaris cecs per a futures investigacions. L'estudi compta amb finançament del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, la Generalitat Valenciana, la Unió Europea, el consorci neerlandès INTENSE, la Fundació Nacional Suïssa per a la Ciència i els Instituts Nacionals de Salut dels Estats Units.
