Utilizar señales cerebrales para controlar teclados, robots o dispositivos protésicos es un área de investigación médica que está registrando grandes avances en los últimos años. Algún día podrán emplearse rutinariamente interfaces cerebro-máquina para ayudar a personas paralíticas o con amputaciones a controlar los miembros protésicos valiéndose de sus pensamientos. Además, existe la posibilidad, por ahora solo teórica, de que algunas interfaces sean capaces de provocar una cierta regeneración de las vías neurales dañadas, que permita recuperar, aunque solo sea en parte, el control de la persona sobre su extremidad paralizada.
Los resultados de una nueva investigación sugieren que una interfaz cerebro-máquina que combine una adecuada estimulación cerebral con un dispositivo robótico capaz de controlar el movimiento de las manos podría ayudar a restaurar la funcionalidad de las manos en pacientes que han sufrido un derrame cerebral.
El equipo de Alireza Gharabaghi, de la Universidad Eberhard Karls en Tubinga, Alemania, ha llegado a la conclusión de que mediante un enfoque técnico como el descrito se puede conseguir amplificar las señales de salida de las vías neurales que conectan el cerebro y la médula espinal.
En los experimentos realizados a raíz de la investigación, Gharabaghi y sus colegas pidieron a los participantes imaginarse abriendo su mano sin efectuar en realidad ningún movimiento, mientras dicha mano era colocada en un dispositivo que abría y cerraba sus dedos de forma pasiva, a medida que recibía las señales idóneas procedentes de su actividad cerebral.
Estos investigadores comprobaron que al estimular el área de la corteza motora implicada en el movimiento de la mano, si dicha estimulación se realizaba al mismo tiempo (no después) que el dispositivo robótico iniciaba el movimiento, se incrementaba la fuerza de la señal neural, muy probablemente gracias al aprovechamiento de la potencia de procesamiento de neuronas adicionales en el tracto corticoespinal.
El equipamiento de interfaz cerebro-máquina usado en este estudio. (Foto: Laboratorio de Gharabaghi, Eberhard Karls Universität Tübingen)
Y, correspondientemente, la señal se debilitaba cuando no se pedía a los participantes que se imaginasen moviendo la mano.
Conseguir una estimulación cerebral y una realimentación motora robótica simultáneamente durante la rehabilitación podría por tanto ser beneficioso para pacientes que han perdido capacidad de control muscular voluntario.