La combinación de software, electrodos en la retina y una cámara en miniatura desafía a la ceguera.
La implantación de electrodos en la retina que reciben las señales que emite una cámara enviándolas al cerebro es una solución para la ceguera que lleva años intentándose. Sin embargo, la corteza visual del cerebro humano no es capaz de traducir correctamente dichas señales. Médicos e informáticos de la Universidad de Bonn han ideado una prótesis de retina inteligente potencialmente capaz de mejorar el rendimiento de los actuales implantes para ciegos. Se trata de un software capaz de aprender a traducir correctamente las señales de la cámara, para que puedan ser comprendidas por el cerebro. No conseguirá que los ciegos vean completamente, pero sí que puedan distinguir las formas y los límites de los objetos. Por Yaiza Martínez.
Científicos de la Universidad de Bonn (en Alemania) han ideado una prótesis de retina inteligente potencialmente capaz de mejorar el rendimiento de los implantes para ciegos, informa dicha universidad en un comunicado.
Hace unos años, la idea de implantar electrodos en las retinas dañadas de personas ciegas y de conectar los electrodos a una cámara en miniatura que hiciera llegar señales al cerebro a través de ellos, parecía una buena solución para devolver la visión a los afectados.
Los electrodos son conductores utilizados para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, en este caso, la retina, que es la capa más interna de las tres que forman el globo ocular y es el tejido fotorreceptor o receptor de la luz.
Pero, a pesar de lo buena que parecía la idea, los resultados de las pruebas que se realizaron no fueron satisfactorios porque, tras la implantación de electrodos en varios pacientes, éstos no eran capaces de distinguir ni siquiera formas simples.
Tamaño microscópico
Ahora, médicos e informáticos de la Universidad de Bonn han ideado un programa informático que permite que la prótesis incorporada en la retina “aprenda” a enviar las señales precisas para que el cerebro pueda interpretarlas correctamente. Los científicos hablan por ello de una prótesis de retina “inteligente”, susceptible de adaptarse a las necesidades de su portador.
Estos implantes pueden devolver cierta capacidad de visión a los ciegos o a personas parcialmente ciegas haciendo por ellos el trabajo de convertir las señales lumínicas en señales que se transmiten al cerebro.
Hasta la fecha, a 10 personas de Alemania y a 15 de Estados Unidos les ha sido implantada una prótesis retiniana. Para ello, los médicos abrieron el globo ocular y adhirieron a la retina una fina hoja desde la que se extienden contactos de tamaño microscópico hacia las células nerviosas que forman la capa superior de la retina.
Estos contactos de estimulación eléctrica envían las señales de la cámara en miniatura (que va instalada en unas gafas) al nervio óptico. Por ejemplo, la cámara puede enviar desde las gafas las imágenes que registra a los implantes de la retina, sin necesidad de cables que la conecten con dichos implantes.
Codificador de retina
Pero este sistema no ha funcionado del todo (hasta ahora, los pacientes detectan sólo luces, sombras y formas difusas) porque la cámara envía impulsos eléctricos al cerebro que éste no es capaz de interpretar.
Por esa razón, el profesor Rolf Eckmiller y el estudiante de doctorado Oliver Baruth, del la división NERO (de neuroinformática) del Instituto de Ciencia Computacional de dicha universidad, han desarrollado el software que traduce las señales de la cámara de la prótesis retiniana a un lenguaje que la corteza visual puede entender.
Este software es capaz de “aprender”, dado que, según creadores, la corteza visual de cada persona “habla un dialecto” distinto y, por tanto, para que comprenda las señales de la cámara, éstas deben adaptarse a dicho dialecto. El programa informático ha sido bautizado como “codificador de retina” y es capaz de convertir las señales de la cámara y pasarlas a los implantes de retina.
Pero, además, trabaja de manera continuada, aprendiendo cómo ajustar las señales de dicha cámara para que los usuarios reconozcan las imágenes que les envía. Esta labor se está realizando actualmente con 50 personas con una visión normal que actúan a modo de “ayudantes” del software.
Las imágenes de la cámara son traducidas por el decodificador de retina y después son enviadas a una corteza visual virtual que imita la manera en que el cerebro interpretaría los datos modificados de la cámara.
Pasos de aprendizaje
El proceso consta de varias etapas. Al principio, el decodificador de retina desconoce el “idioma” que habla la corteza visual virtual, por lo que el software traduce la imagen a diferentes “dialectos” aleatorios. Las personas videntes que participan en la “enseñanza” del software seleccionan entonces la imagen correcta con un movimiento de cabeza, para que el programa informático comience a acumular traducciones lo más ajustadas posibles a las imágenes reales.
Las pruebas de este software con personas videntes han dado resultados muy prometedores, pero este procedimiento aún no ha sido probado con pacientes ciegos. En tan sólo unos meses, el decodificador podría incorporarse en las prótesis de retina que ya implantadas en los ojos de personas ciegas para que resulten más efectivas.
Los resultados pueden ser esperanzadores, pero los investigadores advierten que no habrá milagros: el decodificador de retina no podrá lograr que los ciegos vean perfectamente, pero sí que reconozcan la forma de bastantes objetos y que perciban sus límites.
Esto, que no parece mucho, puede ser un gran salto por la independencia que los ciegos obtendrían para moverse solos. El mayor desafío es, por lo tanto, ahora mismo, desarrollar un reproductor de las señales que interaccione correctamente con las neuronas.
Hace unos años, la idea de implantar electrodos en las retinas dañadas de personas ciegas y de conectar los electrodos a una cámara en miniatura que hiciera llegar señales al cerebro a través de ellos, parecía una buena solución para devolver la visión a los afectados.
Los electrodos son conductores utilizados para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, en este caso, la retina, que es la capa más interna de las tres que forman el globo ocular y es el tejido fotorreceptor o receptor de la luz.
Pero, a pesar de lo buena que parecía la idea, los resultados de las pruebas que se realizaron no fueron satisfactorios porque, tras la implantación de electrodos en varios pacientes, éstos no eran capaces de distinguir ni siquiera formas simples.
Tamaño microscópico
Ahora, médicos e informáticos de la Universidad de Bonn han ideado un programa informático que permite que la prótesis incorporada en la retina “aprenda” a enviar las señales precisas para que el cerebro pueda interpretarlas correctamente. Los científicos hablan por ello de una prótesis de retina “inteligente”, susceptible de adaptarse a las necesidades de su portador.
Estos implantes pueden devolver cierta capacidad de visión a los ciegos o a personas parcialmente ciegas haciendo por ellos el trabajo de convertir las señales lumínicas en señales que se transmiten al cerebro.
Hasta la fecha, a 10 personas de Alemania y a 15 de Estados Unidos les ha sido implantada una prótesis retiniana. Para ello, los médicos abrieron el globo ocular y adhirieron a la retina una fina hoja desde la que se extienden contactos de tamaño microscópico hacia las células nerviosas que forman la capa superior de la retina.
Estos contactos de estimulación eléctrica envían las señales de la cámara en miniatura (que va instalada en unas gafas) al nervio óptico. Por ejemplo, la cámara puede enviar desde las gafas las imágenes que registra a los implantes de la retina, sin necesidad de cables que la conecten con dichos implantes.
Codificador de retina
Pero este sistema no ha funcionado del todo (hasta ahora, los pacientes detectan sólo luces, sombras y formas difusas) porque la cámara envía impulsos eléctricos al cerebro que éste no es capaz de interpretar.
Por esa razón, el profesor Rolf Eckmiller y el estudiante de doctorado Oliver Baruth, del la división NERO (de neuroinformática) del Instituto de Ciencia Computacional de dicha universidad, han desarrollado el software que traduce las señales de la cámara de la prótesis retiniana a un lenguaje que la corteza visual puede entender.
Este software es capaz de “aprender”, dado que, según creadores, la corteza visual de cada persona “habla un dialecto” distinto y, por tanto, para que comprenda las señales de la cámara, éstas deben adaptarse a dicho dialecto. El programa informático ha sido bautizado como “codificador de retina” y es capaz de convertir las señales de la cámara y pasarlas a los implantes de retina.
Pero, además, trabaja de manera continuada, aprendiendo cómo ajustar las señales de dicha cámara para que los usuarios reconozcan las imágenes que les envía. Esta labor se está realizando actualmente con 50 personas con una visión normal que actúan a modo de “ayudantes” del software.
Las imágenes de la cámara son traducidas por el decodificador de retina y después son enviadas a una corteza visual virtual que imita la manera en que el cerebro interpretaría los datos modificados de la cámara.
Pasos de aprendizaje
El proceso consta de varias etapas. Al principio, el decodificador de retina desconoce el “idioma” que habla la corteza visual virtual, por lo que el software traduce la imagen a diferentes “dialectos” aleatorios. Las personas videntes que participan en la “enseñanza” del software seleccionan entonces la imagen correcta con un movimiento de cabeza, para que el programa informático comience a acumular traducciones lo más ajustadas posibles a las imágenes reales.
Las pruebas de este software con personas videntes han dado resultados muy prometedores, pero este procedimiento aún no ha sido probado con pacientes ciegos. En tan sólo unos meses, el decodificador podría incorporarse en las prótesis de retina que ya implantadas en los ojos de personas ciegas para que resulten más efectivas.
Los resultados pueden ser esperanzadores, pero los investigadores advierten que no habrá milagros: el decodificador de retina no podrá lograr que los ciegos vean perfectamente, pero sí que reconozcan la forma de bastantes objetos y que perciban sus límites.
Esto, que no parece mucho, puede ser un gran salto por la independencia que los ciegos obtendrían para moverse solos. El mayor desafío es, por lo tanto, ahora mismo, desarrollar un reproductor de las señales que interaccione correctamente con las neuronas.
