China busca superar a EE UU en el terreno de los implantes cerebrales con tecnología más simple y barata

Una nueva generación de dispositivos que conectan el cerebro humano con computadoras está tomando forma en China. Uno de los desarrollos más destacados es el de StairMed, una empresa de tecnología médica con sede en Shanghái, cuyo implante cerebral permitió a un hombre sin extremidades jugar videojuegos en una computadora. Este avance forma parte de una creciente ola de interfaces cerebro-computadora (BCI, por su nombre en inglés) que la superpotencia asiática está poniendo a prueba.

Aunque China no tiene una trayectoria tan extensa como Estados Unidos en este campo, su progreso en BCI ha sido rápido y sostenido. Por ejemplo, el dispositivo de StairMed se distingue por ser más pequeño y menos invasivo que la tecnología impulsada por Neuralink. Si bien cuenta con menos electrodos que el sistema desarrollado por la empresa de Elon Musk, ofrece ventajas en términos de simplicidad y seguridad quirúrgica.

Recordemos que las interfaces cerebro-computadora no “leen” directamente los pensamientos de los usuarios. Más bien interpretan las señales neuronales asociadas con la intención de movimiento. Por ejemplo, una persona con parálisis que no puede mover la boca intenta realizar ese movimiento, lo que genera señales neuronales únicas en el cerebro. Una BCI que interpreta los movimientos faciales implicados en el habla descodifica esas señales y las convierte en habla.

El gobierno chino ha identificado a las tecnologías BCI como una prioridad nacional en innovación, lo que ha dado lugar a considerables inversiones públicas y privadas. “Muchos jóvenes científicos están involucrados en esta nueva ola de desarrollo y colaboran estrechamente con la industria”, dice Yuanning Li, neurocientífico computacional de la Universidad ShanghaiTech, en declaraciones recogidas por Nature.

Christian Herff, ingeniero neuronal en la Universidad de Maastricht (en Países Bajos), ha detectado este impulso, destacando la capacidad de los investigadores chinos para mejorar tanto los algoritmos de decodificación de señales cerebrales como los dispositivos de implantación. Herff organizó en 2023 una conferencia sobre BCI en Shanghái y vigila de cerca el crecimiento del campo.

Otro punto a favor de China es que cuenta con una infraestructura médica robusta y una amplia población que facilita las pruebas clínicas. “El progreso que se logre aquí puede beneficiar a pacientes y científicos en todo el mundo”, dice Li. Estos son tres casos que se aproximan al éxito.

NEO

Uno de los dispositivos más avanzados es NEO, una interfaz cerebral inalámbrica que permite restaurar el movimiento de la mano en personas con parálisis mediante un guante neumático. El sistema, desarrollado en la Universidad de Tsinghua, utiliza ocho electrodos colocados sobre la duramadre, la capa externa que recubre el cerebro.

El primer paciente recibió el implante en octubre de 2023 y, tras 20 meses de uso, ya puede usarlo para comer y beber. Según Hong Bo, ingeniero biomédico que lidera el estudio, ya se han implantado 20 dispositivos. Aunque el sistema no ofrece la misma resolución que sondas más profundas, es ideal para controlar movimientos simples y su diseño menos invasivo permite una duración prolongada.

El equipo de NEO ha colaborado con los ingenieros eléctricos para integrar chips neuromórficos, en lugar de los chips de silicio convencionales, para así imitar la forma en que el cerebro decodifica las señales cerebrales. Esto les permitiría hacer el dispositivo todavía más pequeño, eficiente y rápido.

NeuroXess

En julio de 2024, NeuroXess, otra compañía de Shanghái, implantó un dispositivo con 256 electrodos sobre la corteza cerebral de una mujer con epilepsia. Tras dos semanas de práctica, la paciente fue capaz de controlar una silla de ruedas y navegar en apps de redes sociales mediante la interfaz.

En diciembre pasado, el mismo equipo implantó sondas en otra paciente con un tumor en el área del cerebro que procesa el lenguaje. La mujer pudo comunicarse en mandarín a una velocidad de 50 palabras por minuto con apenas 100 milisegundos de retraso. Es la primera vez que una BCI decodifica lenguaje en mandarín en tiempo real. “Todavía hay mucho campo para poder mejorar”, dijo Tiger Tao, cofundador y director científico de NeuroXess, al considerar que un ser humano habla 150 palabras por minuto en promedio.