Ilustración del ojo y del nervio óptico – imagen común. Crédito: décade 3d / Adobe Stock.

El estudio preliminar utiliza un nuevo tipo de electrodo neural y proporciona señales distintas.

Científicos de EPFL en Suiza y la Scuola Superiore Sant’Anna en Italia, están desarrollando una tecnología para las personas ciegas, que evita el globo ocular por completo y envía mensajes al cerebro. Ellos lo hacen estimulando el nervio óptico con un nuevo tipo de electrodo intra neural llamado OpticSELINE. Ya ha sido probado con éxito en conejos, informando sus resultados en la revista Nature Biomedical Engineering.

«Creemos que la estimulación intra neural puede ser una solución valiosa para varios dispositivos neuro protésicos para la restauración de la función sensorial y motora. Los potenciales de traslación de este enfoque son realmente prometedores», explica Silvestro Micera, presidente de la Fundación Bertarelli de EPFL en Neuro-ingeniería Traslacional y Profesor de Bioelectrónica en la Scuola Superiore Sant’Anna, que continúa innovando en prótesis de mano para amputados que usan electrodos intra neurales.

La ceguera afecta a unos 39 millones de personas en el mundo. Muchos factores pueden inducir la ceguera, como la genética, el desprendimiento de retina, el trauma, el accidente cerebrovascular en la corteza visual, el glaucoma, la catarata, la inflamación o la infección. Algunas cegueras son temporales y pueden tratarse médicamente. ¿Cómo se ayuda a alguien que está permanentemente ciego?

La idea es producir fosfenos, la sensación de ver la luz en forma de patrones blancos, sin ver la luz directamente. Los implantes de retina, un dispositivo protésico para ayudar a los ciegos, sufren criterios de exclusión. Por ejemplo, ½ millón de personas en todo el mundo son ciegas debido a la retinitis pigmentosa, un trastorno genético, pero solo unos pocos cientos de pacientes califican para implantes de retina por razones clínicas. Un implante cerebral que estimula la corteza visual directamente es otra estrategia, aunque arriesgada. A priori, la nueva solución intra neural minimiza los criterios de exclusión ya que el nervio óptico y la vía al cerebro a menudo están intactos.

Los intentos anteriores para estimular el nervio óptico en la década de 1990 proporcionaron resultados no concluyentes. La Catedrático de Medtronic EPFL en Neuro-ingeniería, Diego Ghezzi, explica: «En aquel entonces, usaban electrodos especiales en el nervio. El problema es que estos electrodos son rígidos y se mueven, por lo que la estimulación eléctrica de las fibras nerviosas se vuelve inestable. Los pacientes tuvieron dificultades interpretando la estimulación, porque siguieron viendo algo diferente. Además, probablemente tienen una selectividad limitada porque reclutaron fibras superficiales».

De hecho, los electrodos intra neurales pueden ser la respuesta para proporcionar una rica información visual a los sujetos. También son estables y tienen menos probabilidades de moverse una vez implantados en un sujeto, según los científicos. Los electrodos especiales se colocan quirúrgicamente alrededor del nervio, mientras que los electrodos intra neurales perforan a través del nervio.

Juntos, Ghezzi, Micera y sus equipos diseñaron el OpticSELINE, un conjunto de 12 electrodos. Para comprender cuán efectivos son estos electrodos para estimular las diversas fibras nerviosas dentro del nervio óptico, los científicos administraron corriente eléctrica al nervio óptico a través de OpticSELINE y midieron la actividad del cerebro en la corteza visual. Desarrollaron un algoritmo elaborado para decodificar las señales corticales. Demostraron que cada electrodo estimulante induce un patrón específico y único de activación cortical, lo que sugiere que la estimulación intra neural del nervio óptico es selectiva e informativa.

Como estudio preliminar, la percepción visual detrás de estos patrones corticales sigue siendo desconocida. Ghezzi continúa: «Por ahora, sabemos que la estimulación intra neural tiene el potencial de proporcionar patrones visuales informativos.

Tomará la retroalimentación de los pacientes en futuros ensayos clínicos para ajustar esos patrones. Desde una perspectiva puramente tecnológica, podríamos hacer ensayos mañana».

Con la tecnología actual de electrodos, un OpticSELINE humano podría constar de hasta 48-60 electrodos. Este número limitado de electrodos no es suficiente para restaurar la vista por completo. Pero estas señales visuales limitadas podrían diseñarse para proporcionar una ayuda visual para la vida diaria.

Fuente: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

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