Hace apenas cuatro meses, a Noland Arbaugh le extrajeron un círculo de huesos de su cráneo y unos finos zarcillos sensoriales se deslizaron dentro de su cerebro. Se colocó encima una computadora del tamaño de una pequeña pila de monedas y se selló el agujero.
Paralizado debajo del cuello, Arbaugh es el primer paciente que participa en el ensayo clínico en humanos que prueba el dispositivo Neuralink de Elon Musk, y sus primeros avances han sido recibidos con entusiasmo.
Trabajando con ingenieros, Arbaugh, de 30 años, entrenó programas de computadora para traducir la activación de las neuronas en su cerebro en el acto de mover un cursor hacia arriba, hacia abajo y alrededor. Su dominio del cursor pronto se volvió tan ágil que podía desafiar a su padrastro a Mario Kart y jugar un videojuego de construcción de imperios hasta altas horas de la noche.
Pero a medida que pasaron las semanas, alrededor del 85 por ciento de los tentáculos del dispositivo se alejaron de su cerebro. El personal de Neuralink tuvo que reestructurar el sistema para permitirle recuperar el control del cursor. Aunque necesitaba aprender un nuevo método para hacer clic en algo, aún puede deslizar el cursor por la pantalla.
Neuralink le desaconsejó la cirugía para reemplazar los cables, dijo, añadiendo que la situación se ha estabilizado.
El revés se hizo público a principios de este mes. Y aunque la caída del negocio fue inicialmente difícil y decepcionante, Arbaugh dijo que valía la pena para Neuralink avanzar en un campo de tecnología médica destinado a ayudar a las personas a recuperar el habla, la visión o el movimiento.
«Sólo quiero llevar a todos conmigo en este viaje», dijo. “Quiero mostrarles a todos lo increíble que es. Y fue muy gratificante. Así que estoy muy emocionado de seguir adelante».
Desde un pequeño pueblo en el desierto de Arizona, Arbaugh se ha convertido en un portavoz entusiasta de Neuralink, una de al menos cinco empresas que aprovechan décadas de investigación académica para diseñar un dispositivo que pueda ayudar a restaurar la funcionalidad en personas con discapacidades o enfermedades degenerativas.
Si bien las presentaciones de Musk se han centrado en ambiciones de ciencia ficción como la telepatía del consumidor de alta tecnología, la experiencia de Arbaugh muestra el potencial de progreso en un campo médico donde las autoridades federales permitirán investigaciones tan arriesgadas.
Neuralink anunció en las noticias esta semana que recibió permiso de la Administración de Alimentos y Medicamentos para continuar probando los implantes en pacientes adicionales. La compañía no ofreció muchos detalles sobre la falla inesperada y no respondió a las solicitudes de comentarios.
Arbaugh quedó paralizado después de un accidente de natación en las exuberantes colinas del noreste de Pensilvania, donde trabajó después de la universidad como consejero de campamento. Al sumergirse en el agua de un lago hasta la cintura con un grupo de amigos, se hundió hasta el fondo.
“Estaba boca abajo en el agua y pensé, bueno, no puedo moverme. ¿Entonces qué hago? No creo nada», dijo Arbaugh. «Así que tomé un gran trago y me desmayé».
El Sr. Arbaugh quedó paralizado desde la cuarta vértebra del cuello hacia abajo.
Adaptarse a la vida como persona con cuadriplejía estaba lejos del futuro que había imaginado. Cuando era joven y crecía en Yuma, Arizona, el Sr. Arbaugh había buscado todo lo que su comunidad tenía para ofrecer. Si no jugaba fútbol, fútbol americano o golf, participaba en una competición académica de Decathlon o en un torneo de ajedrez. Entre los primeros de su familia en ir a la universidad, se matriculó en la Universidad Texas A&M, donde fumó demasiada marihuana, pasó un semestre sin rumbo en Australia y se saltó demasiadas clases para graduarse en su último año.
En los años posteriores al accidente, intentó adaptar una serie de dispositivos destinados a ayudar a las personas paralizadas. La mayoría no logró funcionar eficazmente durante largos períodos, aunque Siri en su iPad surgió como su asistente más confiable, permitiéndole llamar y enviar mensajes de texto a sus amigos.
El año pasado, un amigo, Greg Bain, le habló de Neuralink y le instó a postularse para el primer estudio de la empresa en humanos.
Arbaugh dijo que no tenía sentimientos fuertes hacia Musk, pero sentía que estaba impulsando el progreso y que “las cosas que tocaba se convertían en oro”.
Después de que le insertaron el implante a finales de enero, comenzó a trabajar largas jornadas con el personal de Neuralink para conectar los patrones neuronales detectados en su cerebro con las acciones que pretendía realizar. El trabajo me pareció aburrido y repetitivo, pero gratificante.
Una vez completado el entrenamiento, los ingenieros le dieron el control del cursor en una computadora. “Pensé: una vez que me quiten estas restricciones, simplemente voy a volar”, recordó Arbaugh.
En su primer día de vuelo en solitario, Arbaugh rompió un récord mundial de campo de 2017 en cuanto a velocidad y precisión del control del cursor. «Fue muy, muy bueno», dijo Arbaugh.
Los largos días dedicados a entrenar modelos informáticos con el personal de Neuralink a su lado ahora se han reducido al trabajo remoto en bloques de cuatro horas, dijo Arbaugh. El equipo continúa trabajando en tareas como deletrear palabras, mientras se imagina creando letras en lenguaje de señas o escribiendo en una pizarra.
Pero el dispositivo Neuralink continuó perdiendo conexión, los zarcillos se deslizaron gradualmente fuera del tejido cerebral y presumiblemente descansaron en el líquido que lo rodeaba.
Cuando sólo alrededor del 15 por ciento de los hilos permanecían en su lugar, Arbaugh perdió por completo el control del cursor. Los ingenieros han recalibrado los programas informáticos para realizar la mayoría de las tareas que antes eran capaces de realizar. Como ya no puede hacer que el sistema realice clics del mouse, está usando una nueva herramienta que le permite hacer clic colocando el cursor en el elemento que desea seleccionar.
El implante defectuoso pone de relieve las preocupaciones de algunos expertos en el campo de la interfaz cerebro-computadora. Se supone que el pequeño dispositivo redondo implantado en el cráneo mantiene los delgados zarcillos del electrodo en su lugar. Pero, al igual que el dedo de un pie tambaleante, los hilos pueden soltarse.
Arbaugh dijo que su cerebro se movía más de lo que los ingenieros esperaban y revisaron el plan quirúrgico para implantar los cables más profundamente en el cerebro del siguiente paciente.
Neuralink está revisando solicitudes de otras personas interesadas en participar en las pruebas. Sus gastos, como los viajes, corren a cargo de la empresa, según Neuralink.
Este primer experimento de Neuralink también pone de relieve lo complicada que es la mecánica de la conexión entre el cerebro y un dispositivo.
Lee Miller, profesor de neurociencia y medicina de rehabilitación en la Universidad Northwestern, describió las dificultades de trabajar con el cerebro. Está bañado en agua salada, se mueve cuando su cabeza gira y se balancea, y tiene defensas inmunes diseñadas para bloquear a los invasores. Los investigadores observaron que el cerebro formaba tejido cicatricial alrededor de los sensores e incluso rechazaba una unidad de detección completa que utilizaba una rejilla de pequeñas agujas.
Cristin Welle, neurofisióloga de la Universidad de Colorado que inició el programa de interfaces neuronales en la Administración de Alimentos y Medicamentos, que aprueba dispositivos médicos como implantes, dijo que el primer caso de Neuralink sugiere que la compañía aún enfrenta obstáculos en el desarrollo de un dispositivo duradero.
Si los cables se implantaran más profundamente, aún podrían aflojarse y dejar fibras rozando la superficie del cerebro, posiblemente aumentando la cantidad de cicatrices (y la pérdida de señal) en el área, dijo.
«Es difícil saber si funcionará», dijo el Dr. Welle. «Puede ser que un dispositivo totalmente flexible no sea una solución a largo plazo».
Arbaugh dijo que su equipo esperaba que su cerebro formara tejido cicatricial alrededor de los cables en la base del cerebro, lo que, según dijeron, ayudaría a mantenerlos en su lugar. Dijo que tendrá la opción de dejar la empresa después de un año, pero planea seguir trabajando con la empresa por más tiempo. Neuralink dijo que el estudio inicial tardará unos seis años en completarse.
Otras empresas comerciales importantes han adoptado enfoques diferentes.
Synchron, con sede en Brooklyn, pasó por alto el delicado tejido del cerebro al atravesar un vaso para implantar un pequeño tubo de metal cerca de la corteza motora del cerebro. Sin embargo, el dispositivo no detecta tanta actividad neuronal sutil como otros que penetran en el tejido cerebral, según investigadores de la industria. Registra señales más fuertes, por así decirlo, como intentar seleccionar una opción de un menú en pantalla. La empresa tiene ensayos en humanos en curso.
Precision Neuroscience, con sede en Manhattan, ha implantado una tira flexible equipada con sensores en la superficie del cerebro de las personas y está examinando los datos recopilados de pacientes con la tira colocada temporalmente, dijo Michael Mager, director ejecutivo de la compañía.
Los investigadores llevan décadas estudiando dispositivos cerebro-computadora. El estándar era una rejilla de 96 pines, llamada Utah Array, que descansa en la parte superior del cerebro y detecta actividad hasta 1,5 milímetros por debajo de la superficie. Suele estar conectado mediante un cable en el cráneo a una pequeña caja montada en la cabeza durante los ensayos en humanos en curso. Sin embargo, el agujero en el cráneo que deja pasar el cable es propenso a sufrir infecciones, y Blackrock Neurotech en Salt Lake City está trabajando en una mejora totalmente implantable.
Paradromics, que también utiliza un dispositivo de rejilla basado en Utah Array, está probando su dispositivo implantable en ovejas y planea probarlo en humanos dentro de aproximadamente un año, según Matt Angle, director ejecutivo de la compañía.
Todo el trabajo está estrictamente regulado por la FDA, que evalúa los riesgos y beneficios de los procedimientos y se espera que primero considere el uso de estos dispositivos en personas con discapacidades graves o enfermedades degenerativas. (La agencia no hizo comentarios específicamente sobre Neuralink, pero dijo que requiere informes de rutina de eventos esperados e inesperados en dichos estudios).
Más allá de eso, los investigadores están divididos sobre la perspectiva de un uso generalizado por parte de personas sin discapacidades, que podrían querer un implante para comunicarse sin hablar o descargar un idioma, como ha reflexionado Musk. Algunos investigadores predicen que la disponibilidad para los consumidores generales se producirá dentro de décadas. Otros dicen que nunca se le permitirá realizar actividades como navegar por Internet en la ducha, dado el riesgo de infección por repetidas cirugías cerebrales a lo largo de su vida.
Angle, de Paradromics, dijo que podía imaginar una progresión desde el uso en personas sin la capacidad de hablar o caminar hasta aquellas con problemas graves de salud mental que se resistían al tratamiento.
A partir de ahí, dijo, el uso por parte del consumidor podría tardar una década. Después de todo, dijo, la idea del Botox pasó de ser absurda a convertirse en algo común en el mismo tiempo.
“Si hace 100 años decías: ‘Oye, los ricos se van a inyectar botulismo en la cara’, eso suena totalmente absurdo”, dijo. «Una vez que se comprenden los riesgos y las personas pueden tomar decisiones informadas, todo se vuelve razonable».
Arbaugh espera que la tecnología se utilice primero para restaurar la funcionalidad a quienes la han perdido.
«Y luego se puede permitir que las personas mejoren sus habilidades», dijo, y agregó, «siempre y cuando no renunciemos a nuestra humanidad en el camino».