Los chips cerebrales podrían ayudarnos a recordar dónde están las llaves, dicen científicos

Michael Kahana, psicólogo de la Universidad de Pensilvania, ha estado estudiando la memoria durante más de 30 años: cómo funciona y qué sucede cuando no funciona.

No sólo le fascina la pérdida de memoria causada por traumatismos craneoencefálicos (que afectan a más de cinco millones de personas en Estados Unidos) o los casi siete millones de estadounidenses que padecen Alzheimer. Su investigación también se ha centrado en los lapsus de memoria que afectan a todo el mundo, independientemente de su salud cognitiva.

“Todos tenemos malos recuerdos a veces”, dijo Kahana a The Post. “Fluctúa a lo largo del día y puede fluctuar de un momento a otro. Así es como funcionan nuestros circuitos cerebrales. Una vez que me di cuenta de eso, la pregunta fue: ¿cómo hago para que mi cerebro esté siempre en modo bueno?”.

La investigación de Kahana sobre la memoria culminó con un estudio histórico, publicado en enero pasado, en el que él y un equipo de investigadores utilizaron intervenciones informáticas en un grupo de 47 pacientes con epilepsia, enviando un pulso de electricidad directamente al cerebro justo cuando estaba a punto de producirse un lapsus de memoria. Lo hicieron a través de electrodos que se habían implantado directamente en los cerebros de los pacientes como parte de su tratamiento contra la epilepsia.

Estos electrodos (entre 100 y 200 por persona) son capaces de reconocer señales cerebrales cuando un paciente está tratando de recordar algo y envían una descarga eléctrica en el momento preciso a la corteza temporal lateral, la parte del cerebro utilizada para almacenar y procesar recuerdos.

Los resultados fueron mejores de lo que Kahana hubiera podido esperar: la estimulación cerebral produjo una mejora del 28 % en la capacidad de recordar. Aunque sigue siendo cautelosamente optimista, no puede contener su entusiasmo.

“Creo que estamos en el umbral de una nueva era en la neurociencia humana y la neuroterapia humana”, afirmó.

Kahana no es el único que explora las posibilidades de las interfaces cerebro-computadora. En todo el país, los científicos están desarrollando interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés) que pueden usarse para tratar todo tipo de problemas, desde pérdida de memoria hasta discapacidades del habla y parálisis.

El año pasado, los pacientes de un estudio de Stanford Medicine estaban tan sorprendidos por las mejoras en su memoria después de un tratamiento de 90 días con implantes cerebrales que algunos de ellos se negaron a que apagaran los dispositivos.

Y en agosto, Neuralink, la startup de neurotecnología propiedad de Elon Musk, anunció planes para insertar una BCI (diseñada para dar a los pacientes paralizados la capacidad de usar dispositivos digitales solo con pensar) en un segundo sujeto de prueba humano.

Noland Arbaugh, un hombre de 30 años de Arizona que quedó paralizado del cuello para abajo tras un accidente de buceo hace ocho años, recibió el primer implante de Neuralink en enero de este año. En una transmisión en vivo en marzo en X, Arbaugh demostró cómo puede usar sus pensamientos para controlar el cursor de una computadora para jugar y enviar correos electrónicos. En mayo, se anunció que el dispositivo había comenzado a desprenderse inesperadamente del cráneo de Arbaugh, pero que el problema se había solucionado.

Musk tiene previsto Habrá cientos de personas con Neuralinks dentro de unos años y “millones dentro de 10 años”.

En agosto, investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, presentaron un cerebro que convierte el pensamiento en texto con una precisión del 91% y es incluso más pequeño que el chip de Neuralink.

Se están produciendo avances tan rápidos que la FDA organizará a finales de este mes un taller sobre evaluaciones de resultados clínicos para BCI.

“Si se replican los resultados preliminares, podríamos estar a años, no décadas, de algún tipo de tecnología de asistencia significativa para personas con enfermedades y discapacidades graves”, dijo Anna Wexler, profesora de la Facultad de Medicina Perelman que estudia los problemas éticos, legales y sociales que rodean a la tecnología emergente.

Cuando pensamos en ordenadores que ayudan a hablar a pacientes con ELA (antes conocida como enfermedad de Lou Gehrig), la primera persona que nos viene a la cabeza suele ser Stephen Hawking, el aclamado físico teórico que hablaba con un ordenador con microprocesador alimentado por Intel. Aunque podía comunicarse, su voz sonaba metálica, como la de un robot en una película de ciencia ficción.

Pero para Casey Harrell, de 45 años, quien perdió su capacidad de hablar debido a ELA, una interfaz cerebro-computadora llamada BrainGate2 le ha devuelto su voz, su voz real.

Le ha dado a Harrell la capacidad de comunicarse con su hija de 5 años.

“Ella no había tenido la capacidad de comunicarse mucho conmigo durante unos dos años…” Harrell le dijo a Scientific American en una historia de agosto de 2024. “Puedo ayudar a su madre a criarla. Puedo tener una relación más profunda con ella y decirle lo que pienso. Puedo simplemente decirle cuánto la amo”.

David Brandman, un neurocirujano de UC Davis que ayudó a desarrollar el chip cerebral, dijo que el BCI interpreta señales cerebrales que luego son reproducidas por un software de asistente de voz.

“El sistema tiene una precisión del 97% y le permite decir palabras de un diccionario de 125.000 palabras”, dijo Brandman a The Post. “Usando inteligencia artificial, también hemos recreado el sonido de su voz para que la computadora pueda pronunciar el texto en voz alta y suene como él antes de que le diagnosticaran ELA”.

En el caso de la memoria, los desafíos se complican un poco más. La memoria de una persona tiene altibajos y el problema no siempre es constante. No siempre se trata de intentar mejorar el rendimiento de la memoria en general, según el Dr. Brent Roeder, sino de “mejorar el rendimiento de la memoria para información importante o urgente específica, como, por ejemplo, ‘¿Tomé mi medicación esta mañana?’”.

Roeder, investigador del departamento de neurociencia traslacional de la Facultad de Medicina de la Universidad Wake Forest, estudia cómo replicar códigos individuales dentro de la actividad del hipocampo para obtener información de memoria específica.

Él y sus colegas investigadores lograron esto con una “prótesis de memoria”, un electrodo insertado en el cerebro que interactúa con el hipocampo y realiza registros neuronales cuando un paciente realiza una tarea de memoria específica. “Una vez que se crearon estos códigos de memoria únicos, los usamos para estimular durante la tarea de memoria para determinar si podíamos aumentar el rendimiento de la memoria del paciente”, dice Roeder.

En otras palabras, codificaron recuerdos para referencia futura, creando notas Post-It para recordarle al cerebro lo que había olvidado.

Según descubrieron, ayudaba a los pacientes a recordar información muy específica. No solo mejoraba su memoria en general (aunque sí lo hacía, con mejoras de entre el 11 % y el 54 %), sino también los lapsus de memoria que interfieren con la vida diaria, como olvidar dónde habían dejado las llaves del coche o si habían apagado la cocina.

Una ventaja de este tipo de enfoque es que no se limita a una condición específica, dijo Roeder: “La esperanza es que una vez que esté listo para uso clínico, se pueda utilizar para tratar cualquier condición que afecte la función de la memoria, desde una lesión cerebral traumática hasta la demencia y el Alzheimer”.

Por muy apasionante que sea la investigación, aún queda la pregunta de cómo se utilizará esta tecnología. O, como dijo Wexler, “la difuminación de las fronteras entre las BCI para el tratamiento y la mejora”.

“Si una BCI implantada permitiera a las personas escribir a la misma velocidad con la que podemos escribir con los dedos o dictar con la voz, dudo que a la mayoría de la gente le interesara”, dijo Wexler. “Pero si puede lograr una mejora realmente significativa o mensurable, algo que no se ha demostrado, entonces las cosas se pondrán interesantes”.

Eso es lo que parece esperar Musk. En un vídeo publicado el 10 de julio en X, afirmó que el objetivo a largo plazo de Neuralink es “dar a la gente superpoderes” y proporcionar una funcionalidad “mucho mayor que la de un humano normal”.

Pero los científicos como Roeder no comparten esas ambiciones. “El objetivo de nuestra investigación siempre ha sido restaurar la función que se ha visto afectada debido a una enfermedad o lesión”, dijo al Post. “Creemos que devolverle a alguien lo que ha perdido es un superpoder”.

El simple hecho de llevar la tecnología al punto en que esté ampliamente disponible no será tarea fácil. Después de todo, implica cirugía cerebral. Como Tom Oxley, director ejecutivo de la startup de interfaces cerebrales Synchron dijo durante una charla TED de 2022“Al cerebro realmente no le gusta que le introduzcan agujas”.

Kahana coincide en que esto es un obstáculo. “No podemos modular el cerebro con una pistola de rayos desde lejos”, afirma. “Por lo tanto, para que esto funcione, hay que entrar en el cerebro”. Pero, añade, cada vez es más seguro hacerlo. “Han cambiado muchas cosas en los últimos años. Las imágenes son mejores, los electrodos son pequeños. Cuando llegue el momento, no dudaré en hacerme este procedimiento”.

Fue cofundador de Nia Therapeutics para ayudar a comercializar los implantes cerebrales, con financiación de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, como parte de un esfuerzo para ayudar a los veteranos con lesiones cerebrales. Pero también es algo personal para él.

“Tengo un hijo que no puede hablar, no puede pronunciar ni una sola palabra. Utiliza un dispositivo para comunicarse, lo que, como puedes imaginar, es increíblemente incómodo. Tiene que buscar en los menús para encontrar la palabra adecuada. Sabe lo que quiere decir, pero ¿cómo se traduce ese patrón cerebral en lenguaje hablado?”, explicó Kahana. “Tú y yo lo hacemos con tanta facilidad que lo damos por sentado. Pero si alguien pudiera desarrollar una tecnología para decodificar esas señales cerebrales, bueno… eso sería realmente algo”.