El ingeniero biomédico de la Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Nueva York (EEUU), Jonathan Viventi, muestra en su teléfono móvil lo que parece ser un mapa meteorológico de una tormenta en rápido movimiento: áreas de color rojo, naranja, amarillo, verde y azul giran siguiendo siniestros y complejos patrones. En realidad, el vídeo representa los datos eléctricos de mayor resolución registrados hasta la fecha sobre una gran superficie del cerebro de un animal durante un ataque epiléptico.
Hasta ahora los investigadores han utilizado tecnología de menor resolución para observar patrones ascendentes repetitivos durante las convulsiones. Pero estos registros "eran una muestra muy poco detallada de la actividad eléctrica del cerebro", afirma Viventi. Su innovación consistió en desarrollar una mejor interfaz con la que capturar más detalles, revelando patrones de ondas giratorias, cambiando de dirección y moviéndose a través de la superficie del cerebro.
Esta mejora de la imagen es posible gracias a un implante de aproximadamente un centímetro cuadrado que se puede colocar, en teoría, en cualquier parte de la superficie del cerebro. El implante incorpora componentes electrónicos flexibles en una matriz de sensores. De hecho, Viventi fue el primero en cambiar la posición de los componentes electrónicos, que generalmente son rígidos y se sitúan lejos de los sensores, y los colocó directamente en la superficie del cerebro. "Esto nos permite amplificar y combinar las señales directamente en la fuente, por lo que no necesitamos un cable para cada sensor", afirma. Añade que "nos permite construir interfaces cerebrales con una resolución mucho más alta".
Foto: La interfaz cerebral de Viventi contiene un conjunto de sensores y componentes electrónicos flexibles.
Viventi cree que los médicos utilizarán sus implantes como forma temporal de supervisar las convulsiones y el plan de tratamiento, incluyendo cirugía adicional, en personas con epilepsia. A más largo plazo espera que los implantes permanentes para pacientes con epilepsia grave puedan detectar la actividad cerebral y estimular las regiones apropiadas. Espera conseguir la aprobación para los ensayos clínicos de sus dispositivos, aunque hasta la fecha el equipo sólo ha hecho experimentos con animales.
Viventi se interesó por primera vez en la epilepsia cuando era estudiante de postgrado en bioingeniería en la Universidad de Pennsylvania. Le sorprendió lo rudimentario de la tecnología utilizada para evaluar a los pacientes y decidió desarrollar un sistema para el registro de señales sensibles procedentes de miles de sensores colocados directamente sobre la superficie del cerebro, una misión que en su día parecía "una locura", asegura.
En última instancia, uno de los mayores retos será adaptar la interfaz electrónica para que no se degrade con el tiempo. "Nuestros cuerpos están llenos de agua salada y la sal no funciona bien con la electrónica", concluye.
—Amanda Schaffer
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