La restauració de les funcions sensorials perdudes a causa de lesions o malalties del sistema nerviós representa un dels majors desafiaments de la medicina moderna. Un equip internacional d'investigadors, amb la participació de la Universitat Miguel Hernández d'Elx (UMH), ha publicat a la revista científica Nature Reviews Bioengineering un treball que redefineix la fulla de ruta tecnològica i clínica per a retornar la vista i el tacte a través de l'estimulació directa del cervell.
Generar punts de llum en el camp visual o sensacions de tacte mitjançant l'estimulació directa del cervell ja és una realitat. No obstant això, convertir aquestes percepcions artificials en informació útil per a la vida quotidiana continua sent un repte per a les neuropròtesis sensorials. L'estudi, destacat en la portada de Nature, analitza els avenços i limitacions de les pròtesis corticals destinades a recuperar la visió i el tacte en persones amb ceguesa o lesió medul·lar.
Aquestes pròtesis corticals s'adrecen a les regions cerebrals que processen la informació visual (corteza visual primària, V1) i tàctil (corteza somatosensorial primària, S1). Els assajos amb voluntaris han demostrat que l'estimulació elèctrica d'aquestes àrees amb microelèctrodes pot provocar fosfens (punts lluminosos) i sensacions tàctils localitzades. No obstant això, reproduir percepcions complexes i estables és difícil per la complexitat cerebral i les limitacions dels elèctrodes.
El professor de la UMH, Eduardo Fernández, destaca la importància de la estimulació intracortical amb microelèctrodes. "Al estimular múltiples microelèctrodes de manera coordinada, no només aconseguim que una persona cega distingeixi contorns, sinó que també és possible avançar cap a la restitució del tacte. Els reptes són similars en ambdós casos", explica.
Els autors suggereixen que l'objectiu immediat no ha de ser reproduir exactament un sentit natural, sinó proporcionar informació artificial que el cervell aprengui a interpretar, com fan els implants coclears. "Una neuropròtesi pot ser funcional si proporciona informació artificial que el cervell sigui capaç d'interpretar i utilitzar, per exemple, per localitzar objectes o controlar una extremitat robòtica", assenyala Fernández. L'èxit s'hauria d'avaluar per la usabilitat, l'aprenentatge i la utilitat per a les persones, mentre que la percepció sensorial natural seria l'objectiu a llarg termini.
L'estudi identifica 12 grups de recerca mundials amb assajos en humans, sumant només 35 participants en 58 anys, la qual cosa evidencia la fase experimental d'aquestes tecnologies. La UMH forma part d'aquest reduït grup amb cinc assajos en voluntaris que han rebut matrius de microelèctrodes per estimular i registrar l'activitat de la corteza visual.
El següent pas crucial per a la transferència clínica i comercial inclou el desenvolupament d'interfícies més estables i flexibles, noves estratègies d'estimulació, la combinació de modalitats sensorials i sistemes adaptables a cada usuari. Els investigadors també destaquen l'aprofitament de la capacitat d'aprenentatge del cervell.
Aquest estudi, codirigit pel Dr. Eduardo Fernández (UMH) per a la restauració visual i el Dr. Giacomo Valle (Universitat Tecnològica de Chalmers, Suècia) per al tacte, compta amb la participació d'investigadors dels Estats Units i els Països Baixos, i estableix les bases clíniques per a la pròxima generació de neuropròtesis sensorials.
