Una interfaz de alta resolución revela las tormentas cerebrales de las personas que sufren convulsiones.
En su teléfono móvil, Jonathan Viventi, ingeniero biomédico de la Escuela de Ingeniería del Politécnico de la Universidad de Nueva York (NYU), muestra lo que parece el mapa meteorológico de una tormenta en rápido movimiento: manchas rojas, naranjas, amarillas, verdes y azules giran en patrones complejos y amenazantes. En realidad, el video representa los datos eléctricos de mayor resolución jamás registrados sobre una gran superficie del cerebro de un animal durante una convulsión epiléptica.
Anteriormente, los investigadores que usaban tecnología de menor resolución solo observaban patrones repetitivos de picos eléctricos durante las crisis. Pero esas grabaciones “submuestreaban enormemente la actividad eléctrica del cerebro”, dice Viventi. Su innovación fue desarrollar una interfaz mejor, capaz de captar más detalles, revelando patrones de ondas que rotan, cambian de dirección y se desplazan por la superficie cerebral.
🧠 50 millones
Número de personas con epilepsia en todo el mundo
Esta mejora en la imagen es posible gracias a un implante de aproximadamente un centímetro cuadrado, que en teoría puede colocarse en cualquier parte de la superficie cerebral. El implante incorpora electrónica flexible en una matriz de sensores; de hecho, Viventi fue el primero en llevar los componentes electrónicos—que normalmente son rígidos y están ubicados lejos de los sensores—directamente a la superficie del cerebro. “Esto nos permite amplificar y combinar señales directamente en la fuente, sin necesidad de tener un cable para cada sensor”, explica. Y eso, añade, “nos permite construir interfaces con el cerebro de una resolución mucho más alta”.
Viventi imagina que los médicos podrán usar sus implantes como una forma temporal de monitorizar las convulsiones y planificar tratamientos, incluida la cirugía, en pacientes con epilepsia. A largo plazo, espera que los implantes permanentes para pacientes con epilepsia severa puedan detectar actividad cerebral y estimular las regiones adecuadas. Tiene la esperanza de obtener la aprobación para ensayos clínicos, aunque hasta ahora su equipo solo ha hecho experimentos en animales.
Viventi se interesó por la epilepsia cuando era estudiante de posgrado en bioingeniería en la Universidad de Pensilvania. Se sintió impactado por la tecnología rudimentaria utilizada para evaluar a los pacientes, lo que lo llevó a desarrollar un sistema capaz de registrar señales sensibles desde miles de sensores colocados directamente sobre la superficie del cerebro—una misión que en ese momento le parecía “una locura”, admite.
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 se lleva bien con la electrónica”, comenta.
