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Fuente: Geralt/Pixabay

Al primer estadounidense se le ha implantado una nueva y revolucionaria interfaz cerebro-computadora (BCI) en Mount Sinai Health System en la ciudad de Nueva York como parte del ensayo COMMAND de Synchron. Este ensayo clínico representa la primera exención de dispositivo de investigación (IDE) otorgada por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) para evaluar una interfaz cerebro-computadora implantada permanentemente.

«Esta es una innovación increíble en la tecnología de interfaz cerebro-computadora», dijo el investigador principal de COMMAND, David Putrino, Ph.D., PT, director de innovación en rehabilitación del Sistema de Salud Mount Sinai y profesor asistente de medicina de rehabilitación en la Escuela de Medicina Icahn. Medicina en el Monte Sinaí. «Creo que vamos a ver a mucha gente haciendo lo mismo porque es una forma novedosa de acceder y registrar la actividad cerebral».

Putrino es uno de los principales investigadores del ensayo clínico que trabaja en colaboración con Doug Weber, Ph.D., de la Universidad Carnegie Mellon, y Tom Oxley, MD, Ph.D., director ejecutivo de Synchron. Putrino es neurocientífico y su doctorado se centró en el control motor y la comprensión de la neurobiología del control motor, así como en cómo operar el control del movimiento, aprender sobre el movimiento voluntario y la recuperación de una lesión cerebral. Cuando completó su doctorado, comenzó a explorar los roles de la interfaz cerebro-computadora para ayudar a los veteranos a recuperarse de la parálisis y la pérdida de extremidades.

“Aunque estuve investigando mucho en este espacio, no estaba particularmente impresionado con la capacidad de la tecnología actual de interfaz cerebro-computadora para tener un impacto significativo en la vida de alguien, principalmente porque la mayoría de las tecnologías con las que estábamos trabajando no lo hacen. realmente dejar el laboratorio”, dijo Putrino. “Podría tener implantado un conjunto de Utah, pero solo podría usar ese conjunto en el entorno de laboratorio. Cuando llegaste a casa, la interfaz cerebro-computadora está apagada. Soy un investigador de ensayos clínicos pragmático y muy orientado a la acción, por lo que me alejé un poco de las interfaces cerebro-computadora y me concentré en las tecnologías para ayudar a las personas a recuperarse de la parálisis. Pero cuando apareció Synchron, me impresionó la capacidad de la tecnología para pasar directamente al uso doméstico independiente. Así que contacté a Tom”.

Tom Oxley fundó Synchron, una startup de tecnología de interfaz neuronal en 2016 con el CTO Nicholas Opie con inversores que incluyen a Max Hodak y Khosla Ventures. Oxley completó una beca de neurocirugía endovascular en el Hospital Mount Sinai en Nueva York y ha realizado más de 1600 neurocirugías endovasculares y ha publicado más de 100 artículos científicos revisados ​​por pares.

El objetivo de este ensayo clínico es evaluar la seguridad y la eficacia. “El objetivo de implantar a las próximas seis personas en los Estados Unidos es asegurarse de que no haya efectos adversos del implante y de que las personas con discapacidades graves puedan obtener una señal significativa de su cerebro cuando intenten realizar movimientos”, dijo Putrino. .

Los cinco pacientes tienen ELA (esclerosis lateral amiotrófica o enfermedad de Lou Gehrig), una enfermedad neurodegenerativa progresiva y fatal sin cura en la que mueren las neuronas motoras, lo que afecta la capacidad de iniciar y controlar el movimiento muscular. Las personas con ALS pierden la capacidad de hablar, caminar, moverse, agarrar objetos, tragar y, finalmente, respirar. La expectativa de vida promedio de los pacientes con ELA es de dos a cinco años, según la Asociación de ELA.

El proceso de implantación del Stentrode es un procedimiento endovascular mínimamente invasivo. “El primer participante en los Estados Unidos pudo ser dado de alta en dos días”, dijo Putrino.

El Stentrode se introduce en el cuerpo a través de la vena yugular y luego se guía a través del seno transverso, una parte de la yugular que cruza el costado del cuello hasta la línea media, hasta el seno sagital superior, un gran vaso que encaja entre ambos hemisferios en el cerebro. Una vez que el Stentrode se coloca de forma segura, se conecta a un dispositivo en el pecho que se parece a un marcapasos que se puede cargar con una unidad externa. Un receptor externo conectado al dispositivo torácico transforma la actividad cerebral en comandos y los transmite de forma inalámbrica a una computadora. Este proceso permite a los pacientes operar dispositivos externos como una computadora para actividades como comunicación, redes sociales, banca en línea, comercio electrónico y más funciones diarias.

El propio implante Synchron utiliza la señal del cerebro para intentos de movimiento para alimentar la interfaz cerebro-computadora. La forma en que funciona es cuando el paciente piensa en el movimiento, la tecnología de grabación del implante podrá identificar que algo se ha encendido en el cerebro. Los algoritmos de aprendizaje automático de inteligencia artificial (IA) que se están entrenando con los datos del implante aprenden con el tiempo a asociar señales cerebrales con diferentes comandos de computadora.

“Lo que es emocionante y alentador es que la calidad de la señal no se atenúa con el tiempo, que es lo que suele suceder con cosas como Utah Array; pierdes la calidad de la señal con el tiempo a medida que el tejido cicatriza sobre ella”, dijo Putrino. “En todo caso, la calidad de la señal de Stentrode mejora un poco con el tiempo a medida que el stent se vuelve más estable en el vaso sanguíneo en el que se encuentra. En términos de su potencial como implante crónico a largo plazo, diría que es una mejora emocionante con respecto a los problemas que enfrentamos con los electrodos implantables en el pasado”.

Esta es la primera persona que se implanta en los Estados Unidos y ya se han implantado cuatro personas en Australia. Los implantes iniciales que Synchron realizó en Australia tenían menos discapacidades que el primer participante en los Estados Unidos. Según Putrino, esto fue por diseño.

“Cuando estás probando algo por primera vez, quieres que las personas puedan comunicarse fácilmente contigo si algo no se siente del todo bien o va mal”, dijo Putrino. “Así que esos individuos no estaban completamente paralizados. El primer individuo que implantamos en los Estados Unidos, así como todos los demás individuos que implantaremos en los Estados Unidos, tendrán una parálisis completa de las cuatro extremidades y probablemente no tendrán otro modo de comunicación verbal. Es un poco más desafiante, pero aprenderemos sobre la verdadera utilidad de la tecnología”.

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