Noland Arbaugh tiene un chip de computadora incrustado en su cr\u00e1neo y una serie de electrodos en su cerebro. Pero Arbaugh, el primer usuario de la interfaz cerebro-computadora Neuralink, o BCI, dice que no sabr\u00eda que el hardware estaba all\u00ed si no recordara haber realizado la cirug\u00eda. “Si hubiera perdido la memoria, me despertara y me dijeras que hab\u00eda algo implantado en mi cerebro, entonces probablemente no te creer\u00eda”, dice este residente de Arizona de 30 a\u00f1os, que ha quedado paralizado. la mitad de su cuello desde un accidente de nataci\u00f3n en 2016. “No tengo ninguna sensaci\u00f3n de ello, no hay forma de saber que est\u00e1 ah\u00ed a menos que alguien vaya y lo empuje f\u00edsicamente”.<\/p>\n\n\n\n
El chip Neuralink puede ser f\u00edsicamente discreto, pero Arbaugh dice que ha tenido un gran impacto en su vida, permiti\u00e9ndole “reconectarse con el mundo”. Se someti\u00f3 a una cirug\u00eda rob\u00f3tica en enero para recibir el implante N1, tambi\u00e9n llamado “el Enlace”, en el primer ensayo en humanos aprobado por Neuralink.<\/p>\n\n\n\n
Las BCI existen desde hace d\u00e9cadas. Pero como el tecn\u00f3logo multimillonario Elon Musk es propietario de Neuralink, la empresa ha recibido una atenci\u00f3n enorme. Ha renovado el inter\u00e9s p\u00fablico por una tecnolog\u00eda que podr\u00eda mejorar significativamente la vida de quienes viven con cuadriplej\u00eda, como Arbaugh, as\u00ed como de personas con otras discapacidades o enfermedades neurodegenerativas.<\/p>\n\n\n\n
Los BCI registran la actividad el\u00e9ctrica en el cerebro y traducen esos datos en acciones de salida, como abrir y cerrar una mano rob\u00f3tica o hacer clic en el mouse de una computadora. Var\u00edan en su dise\u00f1o, nivel de invasividad y resoluci\u00f3n de la informaci\u00f3n que capturan. Algunos detectan la actividad el\u00e9ctrica de las neuronas con conjuntos de electroencefalogramas (EEG) completamente externos colocados sobre la cabeza del sujeto. Otros usan electrodos colocados en la superficie del cerebro para rastrear la actividad neuronal. Luego est\u00e1n los dispositivos intracorticales, que utilizan electrodos implantados directamente en el tejido cerebral, para acercarse lo m\u00e1s posible a las neuronas objetivo. El implante de Neuralink entra en esta categor\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
Captar la actividad neuronal puede ser como intentar grabar una charla entre dos personas en un estadio lleno, dice Douglas Weber, ingeniero mec\u00e1nico y neurocient\u00edfico de la Universidad Carnegie Mellon. Para escuchar algo m\u00e1s que el rugido de la multitud, debes acercarte a la persona que habla. “Cuanto m\u00e1s lejos est\u00e1s del hablante, m\u00e1s confusas y confusas se vuelven las conversaciones”, explica. Neuralink inserta electrodos en la corteza motora que controla el movimiento del cerebro, colocando “sensores justo al lado de las neuronas individuales que est\u00e1n conversando”.<\/p>\n\n\n\n
Neuralink no es el primero en hacer esto. Un dispositivo llamado Utah Array, una peque\u00f1a rejilla rectangular de p\u00faas de silicio, es el sistema de electrodos est\u00e1ndar para las BCI intracorticales. Fue desarrollado por un profesor de bioingenier\u00eda de la Universidad de Utah, Richard Normann, en la d\u00e9cada de 1990. En 2004, Matthew Nagle fue la primera persona en utilizar un BCI Utah Array para controlar un cursor con sus pensamientos. El dise\u00f1o de Neuralink, basado en investigaciones previas sobre microcables, tampoco es el primero en reemplazar la matriz r\u00edgida de Utah con una red de hilos delgados y flexibles que tienen electrodos a lo largo de su longitud.<\/p>\n\n\n\n
Lo que Neuralink ha hecho, sin embargo, es condensar m\u00faltiples avances en un \u00fanico dispositivo inal\u00e1mbrico, intracortical e implantable. “En cierto modo tomaron lo mejor de todo lo que he visto y lo combinaron todo”, dice Jennifer Collinger, ingeniera biom\u00e9dica y profesora asociada de la Universidad de Pittsburgh.<\/p>\n\n\n\n
Datos en acci\u00f3n Arbaugh dice que pudo mover un cursor digital una semana despu\u00e9s de la cirug\u00eda de implante. Lo hace de dos maneras. Existe lo que \u00e9l describe como “intento de movimiento”, o simplemente obligar a un miembro paralizado a hacer lo que ya no puede hacer. Al instigar el movimiento de los m\u00fasculos de su mano (que, seg\u00fan \u00e9l, a\u00fan pueden producir ligeros movimientos) y realizar los movimientos mentales de usar un mouse con esa mano, puede mover un cursor por una pantalla con poco esfuerzo. “Es muy intuitivo”, dice Arbaugh.<\/p>\n\n\n\n Tambi\u00e9n descubri\u00f3 que mirar el cursor e imaginar el camino que le gustar\u00eda que tomara le permite navegar por una pantalla. A esto lo llama “movimiento imaginado”. Utiliza ambos m\u00e9todos, a menudo en combinaci\u00f3n entre s\u00ed. El primero es un poco m\u00e1s agotador f\u00edsicamente, mientras que el segundo requiere un poco de concentraci\u00f3n mental adicional. Pero ambos permiten realizar m\u00faltiples tareas: Arbaugh puede hablar o comer al mismo tiempo que maneja su computadora.<\/p>\n\n\n\n Antes del implante, si Arbaugh quer\u00eda usar una computadora, lo hac\u00eda mediante un comando de voz o moviendo un palo bucal a trav\u00e9s de una pantalla t\u00e1ctil (lo que requer\u00eda que alguien lo ayudara a ponerse en posici\u00f3n). Pero con su BCI, Arbaugh dice que puede hacer m\u00e1s: m\u00e1s r\u00e1pido, de forma independiente y m\u00e1s c\u00f3moda. El uso de los mejores BCI “debe resultar tan natural como el movimiento voluntario de una persona sin discapacidad”, dice Leigh Hochberg, m\u00e9dica de cuidados neurointensivos y neurocient\u00edfica de la Universidad de Brown, el Hospital General de Massachusetts, la Facultad de Medicina de Harvard y el Sistema de Atenci\u00f3n M\u00e9dica VA Providence. En su trabajo, ha realizado m\u00faltiples ensayos y estudios en humanos de BCI, incluidas algunas investigaciones para Neuralink. Hochberg dice que a veces mide qu\u00e9 tan bien funciona un dispositivo seg\u00fan lo poco que un sujeto puede describir la experiencia del usuario. “Si nuestros participantes no pueden decirnos exactamente c\u00f3mo hicieron algo”, dice, “sabemos que estamos en el camino correcto”.<\/p>\n\n\n\n Neuralink afirma que Arbaugh ha batido r\u00e9cords en el control del cursor BCI y ha alcanzado los ocho bits por segundo, una medida que incorpora tanto velocidad como precisi\u00f3n. Neuralink ha publicado su punto de referencia de control del cursor, una tarea de hacer clic en un cuadrado, si desea comparar su capacidad con la de Arbaugh. Arbaugh dice que usa su dispositivo durante horas seguidas para navegar por la Web, enviar mensajes de texto, desplazarse por las redes sociales multimedia, navegar por aplicaciones y, quiz\u00e1s lo m\u00e1s importante, jugar videojuegos. El ajedrez en l\u00ednea y el juego de estrategia de construcci\u00f3n de mundos Civilization VI han sido sus favoritos.<\/p>\n\n\n\n El dispositivo tiene un inconveniente inevitable, afirma: hay que cargarlo peri\u00f3dicamente, lo que interrumpe sus sesiones de juego. Para encender su implante, Arbaugh se pone un sombrero con un cargador inal\u00e1mbrico integrado, un gran cambio con respecto a los BCI enchufables que todav\u00eda se utilizan en muchos entornos de investigaci\u00f3n. Por lo dem\u00e1s, el uso de Link ha sido pr\u00e1cticamente fluido, dice, excepto cuando, en febrero, casi dej\u00f3 de funcionar.<\/p>\n\n\n\n Hilos retr\u00e1ctiles “Fue realmente dif\u00edcil aceptar eso”, dice Arbaugh. \u201cSimplemente estaba hinc\u00e1ndole el diente. Hab\u00eda llegado a este lugar elevado. Y despu\u00e9s de un mes, [parec\u00eda que] todo se iba a derrumbar\u201d.<\/p>\n\n\n\n Weber se\u00f1ala que la posibilidad de tal decepci\u00f3n y ansiedad es uno de los “mayores riesgos” en la investigaci\u00f3n de BCI en humanos. “Imag\u00ednate el estr\u00e9s de sufrir una lesi\u00f3n en la m\u00e9dula espinal por primera vez. Ahora imagine tener que pasar por eso otra vez”, dice.<\/p>\n\n\n\n Al ajustar el algoritmo del sistema para responder a los electrodos que a\u00fan estaban transmitiendo datos, Neuralink pudo restaurar gran parte de la funcionalidad de su implante, dice Arbaugh. Desde entonces, ha mostrado su destreza con el cursor en demostraciones en v\u00eddeo y dice que ha vuelto a batir r\u00e9cords de velocidad. Pero algunas de las soluciones han requerido soluciones creativas. Los ingenieros de Neuralink han creado un sistema en el que Arbaugh realiza una selecci\u00f3n en una pantalla manteniendo el cursor en su lugar durante 0,3 segundos en lugar de hacer clic. “Estamos planeando volver a un solo clic donde lo inicio”, dice. Pero eso no ha sucedido todav\u00eda.<\/p>\n\n\n\n La compa\u00f1\u00eda tampoco ha publicado un informe cient\u00edfico formal sobre la experiencia de Arbaugh. Eso limita lo que se puede entender sobre esta tecnolog\u00eda por ahora, dice George Malliaras, ingeniero que dirige el laboratorio de bioelectr\u00f3nica de la Universidad de Cambridge. No est\u00e1 claro por qu\u00e9 ni hasta qu\u00e9 punto los hilos se retrajeron, si su posici\u00f3n continu\u00f3 cambiando o si los hilos restantes se estabilizaron, se\u00f1ala Malliaras. “Tenemos que esperar hasta que se publiquen art\u00edculos con datos”, afirma.<\/p>\n\n\n\n Mientras tanto, la Administraci\u00f3n de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. ha dado luz verde a los planes de Neuralink para seguir adelante con el ensayo cl\u00ednico e implantar un segundo dispositivo en otra persona. La compa\u00f1\u00eda intentar\u00e1 solucionar el problema de la retracci\u00f3n implantando los hilos del N1 a una profundidad mayor que la que se colocaron en el caso de Arbaugh (ocho mil\u00edmetros frente a tres o cinco mil\u00edmetros), como inform\u00f3 por primera vez el Wall Street Journal. “Es una estrategia que vale la pena probar, suponiendo que no cambie el perfil de seguridad”, afirma Weber. “No lo har\u00edan si la FDA no pensara que est\u00e1 bien, por lo que tiene que ser algo que ya est\u00e9 aprobado en su protocolo. Esperemos que solucione el problema”.<\/p>\n\n\n\n Arbaugh, sin embargo, no se desanima por el rev\u00e9s. En su opini\u00f3n, todo lo que ha pasado tiene un prop\u00f3sito: mejorar la tecnolog\u00eda para los dem\u00e1s. “El objetivo de este estudio era descubrir qu\u00e9 funciona y qu\u00e9 no”, dice. Cada bit de informaci\u00f3n que recopila Neuralink se suma al conjunto de datos que alg\u00fan d\u00eda podr\u00edan permitir algunos de los objetivos m\u00e1s ambiciosos de los investigadores de BCI: restaurar el movimiento de las extremidades paralizadas o la vista de los ciegos. “Trato de mantener mis expectativas bastante fundamentadas”, dice. Pero el terreno parece estar cambiando r\u00e1pidamente en el campo de la BCI. Est\u00e1 feliz de estar entre los primeros y emocionado de que la pr\u00f3xima persona obtenga algo a\u00fan mejor.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>El centro electr\u00f3nico circular de Link se conecta a 64 hilos superfinos que contienen un total de 1.024 electrodos. Eso es aproximadamente 10 veces m\u00e1s electrodos que un Utah Array (aunque se han implantado varios Utah Arrays en el cerebro de una sola persona a la vez). Link transmite datos neuronales comprimidos desde el cerebro a trav\u00e9s de Bluetooth, y un algoritmo adaptado a los patrones neuronales \u00fanicos del usuario traduce esos datos en acci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Aproximadamente un mes despu\u00e9s de la cirug\u00eda, Arbaugh perdi\u00f3 una funcionalidad significativa de su implante. Al principio pens\u00f3 que era un error de software, pero el equipo de Neuralink pronto le inform\u00f3 que era un problema de hardware. Seg\u00fan Arbaugh, el an\u00e1lisis de Neuralink de las se\u00f1ales de los electrodos revel\u00f3 que el 85% de los hilos de su implante se hab\u00edan “retra\u00eddo” o salido de su posici\u00f3n. Neuralink inform\u00f3 p\u00fablicamente por primera vez sobre el problema en una publicaci\u00f3n de blog el 8 de mayo, meses despu\u00e9s de que se detectara el rev\u00e9s. Neuralink no respondi\u00f3 a las preguntas de Scientific American sobre la retracci\u00f3n del hilo.<\/p>\n\n\n\n