Neuralink: la ciencia de Will Elon Musk

Neuralink de Elon Musk ha atraído mucha atención al mundo de las interfaces cerebro-computadora, pero es discutible si necesitamos implantes en nuestras cabezas.

La industria de los implantes cerebrales, a menudo secreta, claramente está teniendo un momento.

Por un lado, un grupo de médicos suizos y franceses confirmaron que habían logrado que un parapléjico holandés volviera a caminar simplemente pidiéndole al paciente que lo pensara y usando inteligencia artificial para leer las señales cerebrales enviadas desde chips inalámbricos implantados en su columna y cerebro. .

Y luego, la controvertida startup Neuralink de Elon Musk finalmente recibió la aprobación regulatoria de EE. UU. de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para comenzar a realizar pruebas en pacientes humanos, después de múltiples intentos fallidos.

El Sr. Musk ha pintado previamente una imagen emocionante del futuro, en la que los implantes cerebrales de Neurolink algún día permitirán a sus clientes imponer su voluntad en el mundo usando solo pensamientos. Como era de esperar, algunas personas se están enamorando de sí mismas para ser los conejillos de indias.

Lo que une estos dos anuncios es que ambos implican procedimientos quirúrgicos invasivos. Sin embargo, muchos expertos creen que esto es innecesario y temerario.

"Es una locura que necesite perforar el cráneo para resolver los desafíos de salud que enfrentamos hoy", dice la Dra. Nataliya Kosmyna, científica investigadora del Media Lab del MIT.

También señala que todos se están dejando llevar por la promesa de lo que Neurolink podría ofrecer, o no, dada la información limitada que ha compartido hasta ahora.

"La aprobación de la FDA no significa que el sistema funcionará, se puede quitar. No significa que la FDA confirme que es el camino a seguir, solo ofrece la posibilidad de realizar pruebas en humanos".

Los científicos han estado investigando las interfaces cerebro-computadora (BCI) durante décadas. Esto cubre una amplia gama de tecnologías que pueden parecer ciencia ficción, excepto que ya existen, y muchas de estas ideas no requieren el bisturí de un cirujano. De hecho, hay tres tipos principales: exoesqueletos, dispositivos portátiles y chips implantables.

Por ejemplo, ya es posible transmitir información desde su mente a una máquina telepáticamente. Y estas técnicas no son una mera diversión frívola: abren una serie de posibilidades para ayudar a las personas con afecciones médicas como la epilepsia.

En su sitio web Neurafutures, la Dra. Komyna ha calculado la probabilidad de que las tecnologías futuristas mostradas en películas, videojuegos, series de televisión o libros se vuelvan viables.

Entonces, ¿los implantes cerebrales están a punto de generalizarse o se trata de una quimera geek? The Standard le pide a un grupo de expertos de clase mundial que le cuenten los detalles aquí. Abróchate el cinturón para un viaje salvaje al reino de las máquinas cerebrales...

¿Alguna vez quisiste controlar remotamente un robot con tu mente? Bueno, eso ya es posible hoy, dice el Dr. Kosmyna.

Ella ha construido un sistema que le permite a su cerebro controlar al perro robot Spot de Boston Dynamics, usando anteojos, una aplicación móvil y dos iPhones.

Los sensores en el marco de las gafas detectan ondas cerebrales EEG y movimientos oculares correspondientes a solicitudes específicas. Cuando Spot pregunta si debería ir a la cocina, la Dra. Kosmyna piensa en la palabra clave "sí". El sistema envía su respuesta al robot, que obedece.

La neurotecnología ya ha tenido un impacto significativo en pacientes con condiciones que de otro modo serían intratables

El MIT también ha probado el control de otros objetos. "Hemos demostrado en pruebas de laboratorio que puede usar Philips Hue [luces inteligentes] para encender las luces con la mente, y puede pensar en el hervidor y se encenderá", dice el Dr. Kosmyna.

"Todo esto se puede lograr y es posible, pero es costoso incluso tenerlos en el laboratorio... algunos de los sistemas cuestan $ 10,000 (£ 8,020)".

Desde al menos 2013, también hemos tenido exoesqueletos. Los pacientes paralizados pueden entrenar sus cerebros para trabajar con los trajes robóticos grandes, a menudo toscos, y emitir órdenes para que caminen y se muevan, mientras que el traje sostiene el cuerpo.

La tecnología también puede ser utilizada por personas en profesiones donde se necesita mucho trabajo pesado, como en fábricas o en el ejército.

Un ejemplo famoso es la ceremonia de apertura de la Copa Mundial de la FIFA 2014, donde los pacientes brasileños paralizados pudieron patear la pelota, el trabajo del pionero de las interfaces cerebro-computadora, el Dr. Miguel Nicolelis.

Charlie Hunnam y Rinko Kikuchi en la película de ciencia ficción de 2013 de Guillermo del Toro Pacific Rim

En la película Pacific Rim de 2013, los robots gigantes llamados Jaegers están controlados por dos pilotos cuyas mentes están unidas por un enlace mental telepático.

Esto suena como un atisbo del futuro, pero según el Dr. Kosmyna, ya son posibles varios tipos de comunicación de cerebro a cerebro.

Un estudio de 2019 realizado por investigadores de la Universidad de Washington y Carnegie Mellon mostró que tres personas podrían trabajar juntas para ganar un juego similar al Tetris.

Dos personas transmitieron información de forma remota sobre si rotar un bloque de Tetris. La tercera persona recibió un destello de luz en su ojo izquierdo o derecho, que le indicó que girara el bloque en sentido horario o antihorario.

Sin embargo, antes de que nos emocionemos demasiado, actualmente existen limitaciones.

Siempre soñé con poder simplemente pensar en palabras y que mis pensamientos aparecieran en la pantalla de una PC de inmediato. Desafortunadamente, esto aún no es posible, dice el Dr. Kosmyna.

"Palabra por palabra no es posible [en este momento], pero podemos detectar palabras clave".

El sistema de comunicación de control mental Brain Switch del MIT está siendo probado por más de 100 pacientes paralíticos

El MIT está probando un sistema llamado Brain Switch, en el que un paciente tetrapléjico puede comunicar sus necesidades básicas a un cuidador mediante un dispositivo portátil con un par de gafas. Funciona incluso para personas que están totalmente paralizadas, con síndrome de enclaustramiento y aquellas que no pueden mover los ojos.

Los sensores en el marco de las gafas detectan ondas cerebrales EEG y movimientos oculares correspondientes a solicitudes específicas, como "sí", "no", "gírame", "pon música" o "Necesito gotas para los ojos".

"El noventa y tres por ciento de los estadounidenses rechazan la intubación porque creen que realmente es el final, pero el cerebro sigue funcionando con [una enfermedad neurodegenerativa progresiva como la enfermedad de Lou Gehrig, también conocida como] ELA", dice el Dr. Kosmyna.

"Le damos a las familias iPods. Es una aplicación de iOS, pueden llevarla al hospital y las enfermeras pueden usarla para comunicarse con el paciente".

Si bien el sistema no puede detectar emociones, los miembros de la familia pueden solicitar palabras emotivas personalizadas como "feliz" o "triste".

MIT ha enviado más de 100 dispositivos Brain Switch desde 2021 a nivel mundial. Las familias de los pacientes pueden solicitar un dispositivo, que recopila datos cerebrales para entrenar aún más el sistema.

Caroline Kava como el Dr. Toby Russell y Gates McFadden como el Dr. Beverly Crusher en el episodio Ética de Star Trek: The Next Generation

El control del cerebro es un tropo popular en la ciencia ficción. En Star Trek: The Next Generation (1992), Worf queda paralizado y los médicos le colocan implantes en la columna que transmiten señales neuronales para ayudarlo a caminar de nuevo. El programa plantea la cuestión de si se prioriza la recopilación de datos de investigación sobre la vida de los pacientes.

Numerosas empresas emergentes han estado trabajando en chips y electrodos que se incrustan profundamente en el cerebro para estimular el tejido, para tratar afecciones como la enfermedad de Parkinson o la epilepsia, o se adhieren al tronco encefálico para recopilar datos sobre las señales cerebrales.

Las familias con las que trabajo tienen esta gran expectativa porque lo ven en los medios, por lo que piensan que está a punto de estar disponible de manera inminente, y luego los científicos de investigación los vuelven a poner en práctica.

Para estos fines, un cirujano generalmente tiene que extraer una parte de su cráneo o perforar pequeños agujeros.

En los pacientes paralizados, partes de su sistema nervioso están dañadas, lo que significa que las células nerviosas no pueden llevar mensajes del cerebro a los músculos.

Gert-Jan Oskam, quien recibió implantes de cerebro y columna vertebral de investigadores suizo-franceses, quedó paralizado luego de un accidente de bicicleta hace 12 años.

Con el parapléjico holandés que finalmente pudo volver a caminar, investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) y la Universidad de Lausana implantaron chips en su cerebro y columna vertebral, creando un "puente digital".

Los implantes en forma de disco reemplazaron los nervios dañados y enviaron mensajes inalámbricos desde el cerebro al chip en la columna vertebral. Ese chip luego pasó la señal a las células nerviosas sanas que podían entender el comando.

Neuralink de Musk también está desarrollando un chip redondo. Según Dorian Haci, investigador traslacional del Laboratorio de Interfaces Neurales de Próxima Generación (NGNI) del Imperial College, Neuralink está "inventando la rueda" al diseñar un dispositivo de interfaz cerebro-computadora "desde cero" y un robot quirúrgico novedoso para implantar el dispositivo en el cerebro.

"Después de haber implantado todos los electrodos, cubren el agujero en el cráneo con el propio dispositivo. Tienen tornillos para mantenerlo en su lugar, luego vuelven a colocar la piel del cuero cabelludo encima", explica a The Standard.

Tanto el Dr. Kosmyna como el Dr. Haci están de acuerdo en que los esfuerzos del Sr. Musk han arrojado una luz bienvenida en la industria de las interfaces cerebro-computadora. Si bien los planes de Neuralink originalmente sonaron incompletos, dicen que las últimas demostraciones de investigadores más experimentados están mucho más en línea con la ciencia.

Neuralink dice que su interfaz cerebro-computadora está diseñada para permitirle controlar una computadora o dispositivo móvil donde quiera que vaya.

Pero, ¿deberíamos insertar implantes cerebrales? El proyecto suizo-francés requería que los médicos cortaran agujeros circulares de 5 cm de ancho en cada lado del cráneo del paciente holandés. Neuralink también perfora agujeros, pero tienen unos pocos milímetros de ancho.

"La neurotecnología ya ha tenido un impacto significativo en pacientes con condiciones que de otro modo serían intratables; por ejemplo, los implantes cocleares ahora han restaurado la audición funcional a aproximadamente un millón de pacientes en todo el mundo", dijo el Dr. Andy Greenfield, miembro del Regulatory Horizons Council, un organismo independiente por el Gobierno, dijo a The Standard.

Los implantes cocleares se colocan quirúrgicamente dentro del oído haciendo un agujero en el cráneo.

El Dr. Haci de Imperial ha cofundado MintNeuro, una empresa emergente que está desarrollando tecnología de implantes cerebrales para manejar y tratar mejor las afecciones neurológicas.

Está a favor de los implantes invasivos con fines médicos: "Sea cual sea la tecnología que desarrollemos en el futuro, si la colocamos más cerca de las neuronas del cerebro, permitirá una comprensión mucho mejor de lo que sucede en el cerebro y una mayor una intervención más precisa y certera".

El problema con los implantes invasivos en el cerebro es la duración de las grabaciones: si las señales cerebrales se extinguen durante los meses o años posteriores a la cirugía, la tecnología no será útil.

El Dr. Kosmyna no está interesado en el uso generalizado de implantes invasivos. Los dispositivos portátiles no invasivos o los implantes mínimamente invasivos insertados en la nariz o en los dientes, que todavía están cerca del cerebro, son los más prometedores para ayudar a las personas si necesitan recopilar datos sobre la actividad cerebral, dice.

El profesor Grégoire Courtine de la EPFL, que dirigió el proyecto suizo-francés, no está de acuerdo: "Nuestra solución es un compromiso óptimo entre la estabilidad a largo plazo y lo suficientemente invasivo para ser fácil de usar rápidamente; los métodos de registro no invasivos actuales no son realistas para Aplicaciones en la vida real".

No todo el mundo está convencido de que Elon Musk se preocupa por los mejores intereses de las personas

Los expertos están de acuerdo en que la industria de BCI es un "salvaje y salvaje oeste" que necesita urgentemente una regulación.

Cada vez que una nueva investigación sobre cómo ayudar a las personas paralizadas a caminar se vuelve viral, los pacientes y sus familias a menudo terminan muy decepcionados.

"Las familias con las que trabajo tienen grandes expectativas porque lo ven en los medios de comunicación, por lo que piensan que está a punto de estar disponible de manera inminente, y luego los científicos de investigación los vuelven a poner en práctica", dice el Dr. Kosmyna.

"Dicen: 'Oh, pero vimos este periódico'. Y tengo que decir: 'Esto no llegará pronto'".

¿Y qué pasa si tienes un implante cerebral, mejora tu vida, pero luego la empresa cierra y hay que quitarlo?

Este triste escenario le sucedió a una mujer en Australia que estaba en una prueba de la fallida startup estadounidense Neurovista. El implante ayudó a tratar la epilepsia de Rita Leggett, evitando las convulsiones y haciéndola sentir que podía hacer cualquier cosa. Ahora está de luto por la pérdida del implante.

Los especialistas en ética alemanes y australianos que estudiaron el caso de la Sra. Leggett en un nuevo artículo concluyeron que Neurovista afectó su integridad neuronal esencialmente al "crear una nueva persona". Recomiendan más debates sobre los derechos humanos relacionados con los implantes cerebrales.

"No puedo enfatizar lo importante que es esto: todas estas empresas necesitan dinero. Con suerte, están ayudando a las personas, están impulsando la investigación y la ciencia, pero tienen fines de lucro. Algunas de ellas cerrarán, parte de su investigación seguirá siendo sólo investigación", dice el Dr. Kosmyna.

Otra pregunta es si puede quitar un implante viejo y reemplazarlo con un modelo más nuevo.

Dr. Dorian Haci del Imperial College

"El problema con los implantes invasivos en el cerebro es la duración de las grabaciones: si las señales cerebrales se extinguen durante los meses o años posteriores a la cirugía, la tecnología no será útil", dice el profesor Courtine.

Los informáticos tienen serias preocupaciones sobre cómo se utilizarán los datos de los pacientes, en particular con el advenimiento de la inteligencia artificial generativa. El Dr. Kosmyna imagina un escenario que induce a la pesadilla en el que los gigantes tecnológicos algún día podrían mostrar anuncios en nuestros globos oculares.

El Regulatory Horizons Council hizo 14 recomendaciones en noviembre al gobierno sobre una serie de temas, incluida la posible regulación insuficiente de las neurotecnologías no médicas y la recopilación y el procesamiento de datos relacionados con el cerebro y otras partes del sistema nervioso.

Una portavoz del Departamento de Salud y Atención Social le dijo a The Standard que actualmente está revisando las recomendaciones del informe.

"Registrar datos del cerebro se encuentra entre la información más privada que puede tener sobre una persona", dice el Dr. Haci. Su grupo de investigación está encriptando las señales cerebrales enviadas por los implantes para que no puedan ser pirateadas.

"Necesitamos considerar con décadas de anticipación cómo se integrarán estas tecnologías en nuestro mundo y también hacer las preguntas correctas sobre ética y regulación cuando se trata de datos provenientes del cerebro".

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