Recuperar el tacto con un cerebro artificial

Un tetrapléjico recobra esta sensación gracias a un interfaz y un implante de electrodos.

Nathan Copeland no podía sentir nada de lo que tocaba con sus manos o sus pies. Ni una sola caricia, ni el frío, ni el calor, la textura de la piel de una naranja o la abrasión de una lija... Nada de cosquillas. Recibir abrazos era sólo un movimiento mecánico sin contenido sensorial; dar la mano a un ser querido, un abismo mudo. Todo ocurrió de repente, a los 18 años, cuando un par de vueltas de campana en su coche de camino a casa en Pennsylvania acabaron con una fractura de cuello y una tetraplejía. Diez años después, Nathan ha vuelto a sentir. Se ha convertido en el primer ser humano que consigue recuperar la sensibilidad táctil mediante un cerebro artificial.

«Es una sensación extraña –dice–. Puedo notar casi todos los dedos. A veces la sensación se parece a una suave descarga eléctrica. Otras veces es una especie de presión en la piel. Pero lo cierto es que puedo notar todos mis dedos diferenciados... como si me estuvieran tocando».

Y en realidad le están tocando, pero no los dedos: le están tocando el cerebro.

Nathan ha sido conectado a un Brain Computer Interface (Interfaz Cerebro-Ordenador) que codifica las sensaciones táctiles y las envía directamente a su cerebro sin pasar por la parte dañada de la médula espinal. Los resultados de esta intervención fueron publicados ayer en la revista «Science Translational Medicine» por el equipo de la Universidad de Pittsburgh, que lidera el proyecto.

Antes de conectarse al interfaz, el paciente tuvo que someterse la pasada primavera a una intervención quirúrgica en la que se le implantaron varios grupos de microelectrodos, del tamaño de un pequeño botón, en las regiones del cerebro que procesan las sensaciones de cada uno de los dedos y de la palma de la mano. Los electrodos generan pequeños estímulos eléctricos en regiones neuronales muy localizadas que recrean la experiencia del tacto. La técnica se conoce como microestimulación intracortical y ha sido probada con éxito en ratones. Pero hasta ahora siempre ha surgido la duda de cuán realista puede llegar a ser la sensación artificial provocada en un cerebro humano.

Nathan ha relatado que las sensaciones producidas son en el 93 por 100 de los casos «verosímiles y muy parecidas a las naturales». Las pruebas realizadas consistían en tocar diferentes superficies, desde fragmentos de goma a bolas de algodón, y esperar la respuesta del paciente. En nueve de cada diez casos, el joven sintió las texturas y fue capaz de identificarlas.

Pero el trabajo ha ido un paso más adelante. En una segunda prueba, se conectó a los electrodos cerebrales un brazo robótico. Era el robot y no Nathan el que tocaba los objetos. El brazo disponía de sensores que captan las diferencias de forma y textura. Nathan, con los ojos vendados, debía identificar qué dedo de esa mano robotizada estaba tocando algo. En el 84% de las ocasiones acertó.

El hallazgo no implica solamente la recuperación del sentido del tacto, sino que puede aumentar las posibilidades de devolver los movimientos a las personas afectadas por una lesión medular. La información sensitiva forma parte también de nuestra habilidad motora. Conocer mejor cómo estimularla puede abrir la puerta a nuevas vías de atajar el problema de la inmovilidad. Pero no es tarea sencilla. El tacto es uno de nuestros sentidos más complejos. La piel puede registrar mejor las diferencias de textura que el oído las variaciones entre notas. Si la sometemos a vibraciones de frecuencia alta, percibirá variaciones de apenas 10 milésimas de segundo. Además, el espectro de sensaciones del tacto es el más amplio que podemos conocer e incluye todo tipo de manifestaciones, desde el dolor al placer. Recrearlo artificialmente es una proeza científica sin precedentes.