Neurociència

Un home paraplègic torna a caminar gràcies a un "pont digital" que llegeix els seus pensaments

És la primera vegada que es prova en humans un dispositiu que tradueix els estímuls cerebrals amb intel·ligència artificial

Gert-Jan, un home de 40 anys que va perdre la mobilitat en un accident de bicicleta fa 12 anys, torna a caminar.
Ara
25/05/2023
3 min

BarcelonaNova fita per a la recuperació de la mobilitat causada per les malalties neurològiques. Gert-Jan, un home neerlandès de 40 anys, va perdre la mobilitat en un accident de bicicleta fa 12 anys i ara torna a caminar després de sotmetre's a una innovadora cirurgia neuronal. Un equip de científics suïssos i francesos han publicat aquest dimecres a la revista Nature el cas d'aquest home paraplègic que ha recuperat la capacitat de caminar gràcies a la col·locació de dos implants i de la intel·ligència artificial. Els investigadors van implantar uns elèctrodes a la medul·la espinal i, alhora, una mena de "pont digital" amb el cervell humà. Aquest dispositiu recull estímuls cerebrals mitjançant 64 elèctrodes i els tradueix en dades digitals mitjançant la intel·ligència artificial. "Fa quatre anys ni tan sols somiava una cosa així", ha explicat el pacient en declaracions a Efe. Fa anys que els científics estan experimentant amb diversos mètodes que, mitjançant impulsos elèctrics amb exoesquelets o amb implants permetin recuperar la mobilitat a gent amb paràlisi, però aquesta és la primera connexió o interfície home-màquina entrenada amb intel·ligència artificial que s'ha provat en humans.

El dispositiu s'ha presentat al Centre Hospitalari Universitari de Vaud (CHUV), a la ciutat suïssa de Lausana, i ha demostrat que millora la recuperació neurològica. De fet, el pacient ara és capaç de caminar llargues distàncies utilitzant únicament unes crosses perquè els dos implants del cervell són capaços d'interpretar els seus pensaments –i, per tant, la seva voluntat d'aixecar-se i caminar– i els envia, de manera autònoma, al tercer implant, que envia estímuls elèctrics a la medul·la per executar el moviment. Ho pot fer fins i tot quan l'implant està apagat. "Aquesta interfície és capaç de registrar l'activitat cerebral a la superfície del còrtex", concreta l'investigador Guillaume Charvet, del Comissariat d'Energia Atòmica, institució francesa que ha treballat al projecte juntament amb l'esmentat CHUV.

L'implant cerebral, d'uns cinc centímetres de diàmetre i que inclou antenes per enviar les ordres del pacient sense necessitat de cables, requereix una craneotomia, ja que una part del crani és substituïda per aquest aparell. Després de sotmetre's a la intervenció, el pacient va haver d'entrenar el seu cervell durant mesos. Se li va demanar que s'imaginés movent les cames perquè el cervell emetés estímuls i, mitjançant algoritmes, es convertissin en dades que arriben a l'implant de la medul·la espinal. "Va ser la part més complicada, pensar en moviment natural després de 10 anys sense intentar-ho", admet Gert-Jan.

Al principi va entrenar els seus moviments sobre un avatar, una versió digital i en pantalla de si mateix que va començar a moure amb els seus pensaments, i finalment el sistema es va reproduir a la seva pròpia medul·la espinal. "En pocs minuts ja podia moure l'avatar, així que vam decidir provar de veure si podia aixecar-se, i quan va fer els primers passos gairebé ploràvem al veure que havia estat tan ràpid", explica a Efe la neurocirurgiana Jocelyne Bloch, una altra de les principals responsables del projecte.

Aquesta mena de "pont digital" s'ha mantingut fiable i estable durant més d'un any, fins i tot quan ja era a casa i sense supervisió continuada. Amb tot, aquest sistema cervell-màquina encara no ha pogut ser miniaturitzat i és una mica aparatós, ja que el pacient necessita uns auriculars per enviar les seves ordres mitjançant ones, i un portàtil recolzat al caminador per descodificar-les abans que s'emetin a la medul·la espinal, en qüestió de dues o tres dècimes de segon. En qualsevol cas, l'avenç en neurociència és enorme, segons els mateixos investigadors, per l'important vincle aconseguit entre cervell i màquina, i perquè a més utilitza una tecnologia tan prometedora com la de la intel·ligència artificial. "El pas següent és, per descomptat, difondre aquesta tecnologia a més pacients, i per això necessitem industrialitzar-la", assenyala Bloch.

Gert-Jan valora ara poder fer petites quotidianitats que havia perdut amb la paràlisi, com ara prendre's una cervesa dret en una barra de bar al costat dels seus amics. Ara el pròxim objectiu és el de poder caminar sense ajuda del caminador: "Crec que em podria prendre un any d'entrenament", diu. Segons els seus creadors, aquesta tecnologia també podria aplicar-se a persones que han patit paràlisi a causa d'un atac cerebrovascular o ictus. Els investigadors també destaquen entre les metes a assolir en un futur pròxim la de portar aquesta mobilitat a les extremitats superiors (braços i mans) per tal de poder ser útil també a persones tetraplègiques, i la companyia neerlandesa Onward Medical ja ha aconseguit suport de la Comissió Europea per desenvolupar, amb les institucions de la investigació, una versió comercial d'aquesta interfície digital.

stats