Investigadores de la Universidad de Monash (UM) en Melbourne desarrollaron el sistema de visión cortical Gennaris considerado el primero dispositivo que restaura la visión en las personas clínicamente ciegas.

Muchas personas clínicamente ciegas tienen los nervios ópticos dañados y esa lesión es la que imposibilita que vean, al impedir que las señales nerviosas se transmitan desde la retina hasta el "centro de la visión" de su cerebro.

Estas personas podrían volver a ver gracias a un revolucionario dispositivo de visión cortical, que genera una vía alternativa para esquivar ese daño y permitir que las señales vuelvan a circular por el circuito nervioso visual posibilitando de nuevo la visión.

Este de sistema de visión biónico, que emula el funcionamiento de un órgano por medios electromecánicos, se llama Gennaris, lo desarrollaron investigadores de la Universidad de Monash (UM) en Melbourne (Australia), y está siendo preparado para comenzar a probarse en ensayos clínicos en seres humanos.

Tras más de una década de desarrollo, el sistema de visión cortical Gennaris, creado por científicos de la universidad australiana de Monash (Melbourne), será ensayado en humanos. En la imagen una invidente camino del autobús. Foto: EFE

El “corazón” tecnológico de este dispositivo desarrollado por los científicos de la UM  a través del proyecto Cortical Frontiers, consiste en una serie de implantes electrónicos inalámbricos y miniaturizados que se colocan en la superficie del cerebro y que tienen la capacidad de restaurar la visión.

Esta tecnología implantable también resulta prometedora para tratar muchas afecciones que ahora tienen limitaciones de tratamiento y para restaurar algunas funciones en pacientes con afecciones neurológicas, como la parálisis de las extremidades, según Monash.

 

CASCO ELECTRÓNICO Y PLACAS IMPLANTABLES

 

El sistema se compone de un soporte o arnés similar a un casco que se coloca sobre la cabeza y es adaptable a las características físicas de cada usuario. 

Este casco lleva incorporados una videocámara en miniatura, un transmisor inalámbrico, una unidad de procesamiento de visión y un programa informático.

Vista desde distintos ángulos del prototipo del sistema de visión cortical Gennaris, en cuya parte trasera se observan la unidad de proceso de visión (en negro, similar a un ‘smartphone’) y trasmisor (disco con una barra vertical). Foto: Monash University

El dispositivo se completa con un conjunto de placas electrónicas cuadradas o’ mosaicos, cada una de las cuales mide 9 por 9 milímetros de lado, las cuales se implantan quirúrgicamente en la corteza visual primaria (CVP) del cerebro.

Cada mosaico alberga su propio circuito, receptor inalámbrico y 43 microelectrodos, tan delgados como un cabello humano, que estimulan las neuronas en la CVP cerebral.

El arnés se coloca sobre la cabeza como un casco, quedando los elementos electrónicos de su parte trasera muy próximos a las placas implantadas en la corteza cerebral del usuario, produciéndose entre ambos puntos una interacción y trasmisión inalámbrica de señales, que posibilita la visión al invidente.  

-Maqueta del dispositivo Gennaris donde se observan cuatro placas electrónicas implantadas en tejido cerebral simulado (verde luminoso) y el componente externo situado en el casco (negro y similar a parte trasera de un ‘smartphone’) Foto:Monash University

Las imágenes en alta resolución capturadas por la cámara de video del casco se envían al procesador de visión, cuyo tamaño es similar al de un teléfono inteligente, donde es procesada informáticamente, para extraer la información más útil de la escena captada y transformada en datos digitales.

Estos datos ​​forman una nueva señal que se transmite de forma inalámbrica a las placas o ‘mosaicos’ implantados, que alojan unos circuitos electrónicos complejos, que convierten esos datos en un patrón de pulsos eléctricos, que llegan a la corteza cerebral a través de los electrodos ultrafinos, estimulándola.

Esta estimulación evoca en el campo visual del usuario breves destellos de luz conocidos como 'fosfenos', que el cerebro aprende a interpretar como imágenes. El número de fosfenos depende del número de electrodos implantados.

Vista desde distinyos ángulos del prototipo del sistema de visión cortical Gennaris, en cuya parte trasera se observan la unidad de proceso de visión (en negro, similar a un ‘smartphone’) y trasmisor (disco con una barra vertical). Foto: Monash University

LOS PRIMEROS ENSAYOS CLÍNICOS ¡A LA VISTA!

 

La primera generación de Gennaris puede admitir hasta 473 microelectrodos, dispuestos en 11 placas o mosaicos, que se implantan utilizando técnicas neuroquirúrgicas estándar y que pueden ajustarse externamente después de la implantación para conseguir un rendimiento óptimo y continuo.

"El objetivo de esta prótesis es restaurar la percepción visual de quien ha perdido la visión administrándole una estimulación eléctrica a la corteza visual, la región del cerebro que recibe, integra y procesa la información de la vista", señala  Arthur Lowery, investigador principal, director del MVG y profesor de Electricidad e Ingeniería de Sistemas informáticos, en la UM.

Destaca que el grupo MVG lleva más de diez años trabajando en este sistema basado en implantes cerebrales, y es el primero en el mundo destinado a devolver la visión que se probará en ensayos clínicos en personas con ceguera.

Microelectrodos del grosor de un cabello en una placa o mosaico del primer dispositivo mundial implantable para restaurar la visión a las personas ciegas, que se está preparando para probarse en ensayos clínicos en Melbourne. Foto: Monash University

Nuestro sistema crea un patrón visual a partir de combinaciones de hasta 172 puntos de luz (fosfenos), el cual proporciona a la persona invidente información visual para que puede orientarse y desplazarse en ambientes interiores y exteriores, y reconozca la presencia de personas y objetos a su alrededor”, señala Lowery.

En un estudio dirigido por el profesor Jeffrey Rosenfeld del hospital The Alfred, en Melbourne, los investigadores del MVG implantaron y probaron con éxito prototipos de esta prótesis de visión cortical, en diez ovejas, a las cuales se les administró estimulación eléctrica durante nueve meses, sin ningún efecto adverso observable en su salud ni comportamiento, aseguran.

En la maqueta de una cabeza humana, se observan cuatro placas implantadas en una corteza cerebral simulada, a través de una ventana perforada en el cráneo. Cada placa cuadrada con microelectrodos mide 9 milímetros de lado. Foto: Monash University

"Con una inversión adicional, podremos fabricar estos implantes corticales a la escala necesaria para progresar a los ensayos en humanos", concluye el profesor Marcello Rosa, del Instituto de Descubrimientos en Biomedicina de Monash.

 

DESTACADOS:

 

+ El sistema se compone de un casco con videocámara, transmisor y procesador, además de unas placas con circuitos electrónicos y  microelectrodos, que se implantan en la superficie del cerebro, en la zona posterior del cráneo.   

+ Las imágenes que capta la cámara llegan al procesador que extrae su información, la procesa y transforma en datos digitales. Estos datos se transmiten a las placas implantadas mediante señales inalámbricas, que son convertidas en impulsos eléctricos que los electrodos entregan a la corteza cerebral.    

+ La estimulación eléctrica de la parte de  la corteza cerebral que recibe, integra y procesa la información de la vista, evoca en el campo visual del usuario breves destellos de luz conocidos como 'fosfenos', que su cerebro aprende a interpretar como imágenes, con lo cual se restaura su perdida capacidad de ver.

Por Pablo Gutman EFE/Reportajes

EFE

Agencia de noticias internacional fundada en Burgos el 3 de enero de 1939. El entonces ministro del Interior, Ramón Serrano Suñer, impulsó la creación de la agencia, en la que participaron activamente: José Antonio Jiménez Arnau, Manuel Aznar Zubigaray y Vicente Gállego.