Una “prótesis visual” implantada directamente en el cerebro ha permitido a una mujer ciega percibir formas y letras bidimensionales por primera vez en 16 años.

Los investigadores estadounidenses que están detrás de este fenomenal avance en las prótesis ópticas han publicado recientemente los resultados de sus experimentos, presentando hallazgos que podrían contribuir a revolucionar la forma en que ayudamos a los invidentes a volver a ver.

A los 42 años, Berna Gómez desarrolló una neuropatía óptica tóxica, una enfermedad deletérea que destruyó rápidamente los nervios ópticos que conectaban sus ojos con el cerebro.

En pocos días, los rostros de los dos hijos de Gómez y de su marido se habían desvanecido en la oscuridad, y su carrera como profesora de ciencias había llegado a un final inesperado.

Entonces, en 2018, a los 57 años, Gómez tomó una valiente decisión. Se ofreció como voluntaria para ser la primera persona a la que se le implantaría un diminuto electrodo con un centenar de microagujas en la región visual de su cerebro. El prototipo no sería más grande que un centavo, aproximadamente 4 mm por 4 mm, y se volvería a extraer al cabo de seis meses.

A diferencia de los implantes de retina, que se están estudiando como medio de utilizar artificialmente la luz para estimular los nervios que salen de la retina, este dispositivo en concreto, conocido como prótesis Moran|Cortivis, evita por completo el ojo y el nervio óptico y va directamente a la fuente de la percepción visual.

Tras someterse a una neurocirugía para implantar el dispositivo en España, Gómez pasó los seis meses siguientes entrando en el laboratorio todos los días durante cuatro horas para someterse a pruebas y entrenarse con la nueva prótesis.

El proceso investigativo tras la operación

Los dos primeros meses se dedicaron en gran parte a conseguir que Gómez diferenciara entre los pinchazos de luz espontáneos que todavía ve ocasionalmente en su mente y los puntos de luz inducidos por la estimulación directa de su prótesis.

Una vez que pudo hacerlo, los investigadores pudieron empezar a plantearle retos visuales reales.

Cuando se estimulaba un electrodo de su prótesis, Gómez decía “ver” un pinchazo de luz, conocido como fosfeno. Dependiendo de la intensidad de la estimulación, el punto de luz podía ser más brillante o más difuminado, de color blanco o más bien de tono sepia.

Cuando se estimulaban más de dos electrodos al mismo tiempo, a Gómez le resultaba más fácil percibir los puntos de luz. Algunos patrones de estimulación parecían puntos muy espaciados, mientras que otros eran más bien líneas horizontales.

“¡Puedo ver algo!” exclamó Gómez al vislumbrar una línea blanca en su cerebro en 2018.

Las líneas verticales fueron las más difíciles de inducir para los investigadores, pero al final del entrenamiento Gómez fue capaz de discriminar correctamente entre patrones horizontales y verticales con una precisión del 100%.

“Además, el sujeto informó que las percepciones tenían formas más alargadas cuando aumentamos la distancia entre los electrodos estimulantes”, escriben los autores en su artículo.

“Esto sugiere que el tamaño y la apariencia del fosfeno no sólo depende del número de electrodos que se estimulan, sino también de su distribución espacial…”

Ante estos prometedores resultados, el último mes del experimento se utilizó para investigar si Gómez podía “ver” letras con su prótesis.

Cuando se estimulaban simultáneamente hasta 16 electrodos en diferentes patrones, Gómez podía identificar de forma fiable algunas letras como la I, la L, la C, la V y la O. Incluso podía diferenciar entre una O mayúscula y una o minúscula.

Todavía se desconocen los patrones de estimulación necesarios para el resto del alfabeto, pero los resultados sugieren que la forma de estimular las neuronas con electrodos en el cerebro puede crear imágenes bidimensionales.

Un lente hacia la realidad

La última parte del experimento consistió en que Gómez llevara unas gafas especiales que llevaban incorporada una cámara de vídeo en miniatura. Esta cámara escaneaba los objetos que tenía delante y luego estimulaba diferentes combinaciones de electrodos en su cerebro a través de la prótesis, creando así imágenes visuales simples.

Las gafas permitieron a Gómez distinguir entre los bordes contrastados de las barras blancas y negras de una cartulina. Incluso podía encontrar la ubicación de un gran cuadrado blanco en la mitad izquierda o derecha de una pantalla de ordenador. Cuanto más practicaba Gómez, más rápido lo hacía.

Aún queda camino por recorrer

Los resultados son alentadores, pero sólo existen para un único sujeto a lo largo de seis meses. Antes de que este prototipo esté disponible para su uso clínico tendrá que ser probado entre muchos más pacientes durante periodos de tiempo mucho más largos.

Otros estudios han implantado las mismas matrices de microelectrodos, conocidas como matrices de electrodos de Utah, en otras partes del cerebro para ayudar a controlar miembros artificiales, por lo que sabemos que son seguras al menos a corto plazo. Pero aún es pronto para esta tecnología, que corre el riesgo de sufrir una caída constante de su funcionalidad en tan sólo unos meses de funcionamiento.

Mientras los ingenieros mejoran la fiabilidad de los dispositivos, todavía hay que saber exactamente cómo programar el software que interpreta la información visual.

El año pasado, investigadores del Baylor College of Medicine de Houston insertaron un dispositivo similar en una parte más profunda del córtex visual. Entre cinco participantes en el estudio, tres de los cuales eran videntes y dos ciegos, el equipo descubrió que el dispositivo ayudaba a los ciegos a trazar las formas de letras sencillas como la W, la S y la Z.

En el caso de Gómez, no hubo indicios de que el dispositivo desencadenara la muerte neuronal, ataques epilépticos u otros efectos secundarios negativos, lo cual es una buena señal y sugiere que la microestimulación puede utilizarse con seguridad para restaurar la visión funcional, incluso entre quienes han sufrido daños irreversibles en sus retinas o nervios ópticos.

“Uno de los objetivos de esta investigación es dar más movilidad a una persona ciega”, afirma el bioingeniero Richard Normann, de la Universidad de Utah.

“Podría permitirles identificar fácilmente a una persona, los portales o los coches. Podría aumentar la independencia y la seguridad. En eso estamos trabajando”.

De momento, parece que sólo se puede recuperar una forma muy rudimentaria de la vista con las prótesis visuales, pero cuanto más estudiemos el cerebro y estos dispositivos entre las personas ciegas y videntes, mejor conseguiremos averiguar cómo ciertos patrones de estimulación pueden reproducir imágenes visuales más complejas.

Quizá algún día, otros pacientes en el futuro puedan trazar todo el alfabeto con esta prótesis gracias a lo que ha hecho Gómez. Otros cuatro pacientes ya están en fila para probar el dispositivo.

“Sé que soy ciego, que siempre lo seré”, dijo Gómez en un comunicado hace unos años.

“Pero sentí que podía hacer algo para ayudar a la gente en el futuro. Todavía lo siento así”.

El nombre de Gómez figura como coautora en el documento por su perspicacia y su duro trabajo.