Estimulación del nervio óptico para dar visión a los ciegos

Estimulación del nervio óptico con OpticSELINE para dar visión a los ciegos.

Científicos de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) de Suiza y de la Scuola Superiore Sant’Anna de Italia han desarrollado tecnología para lograr restaurar la visión a las personas ciegas. Su método elude el globo ocular y en su lugar estimula el nervio óptico con un nuevo tipo de electrodo intraneural llamado OpticSELINE.  Los resultados han sido un éxito en un ensayo realizado en modelos de ceguera en conejos y se han publicado en Nature Biomedical Engineering.

«Creemos que la estimulación intraneural puede ser una solución valiosa para varios dispositivos neuroprotésicos para la restauración de la función sensorial y motora», dice el coautor principal, Silvestro Micera de la EPFL.

La ceguera afecta a unos 39 millones de personas en el mundo. Muchos factores pueden producir ceguera, como la genética, el desprendimiento de retina, trauma, accidente cerebrovascular, glaucoma, cataratas, inflamación e infección. Pero restaurar la visión no es sencillo. Se han propuesto varias estrategias, como los implantes retinianos o cerebrales, pero estos son de aplicación limitada o de alto riesgo. La nueva solución aumenta su facilidad de aplicación ya que el nervio óptico y la vía al cerebro a menudo todavía están intactos en personas ciegas.

Los intentos anteriores para estimular el nervio óptico proporcionaron resultados no concluyentes. «En aquel entonces, usaban manguitos equipados con electrodos que se implantaban en el nervio«, dice el coautor principal Diego Ghezzi de EPFL. “El problema es que estos electrodos son rígidos y se van desplazando, por lo que la estimulación eléctrica de las fibras neuronales se vuelve inestable. Los pacientes tuvieron serios problemas para interpretar la estimulación, porque veían constantemente cosas distintas. Además, probablemente tienen una selectividad limitada porque captaron fibras superficiales».

En comparación con estos electrodos problemáticos utilizados en los años 90, los electrodos intraneurales utilizados por Ghezzi y sus colegas tienen menos probabilidades de moverse una vez implantados en el paciente. La diferencia entre los dos es que el electrodo del manguito se coloca alrededor del nervio, mientras que el electrodo intraneural se inserta en el nervio.

Los investigadores diseñaron el OpticSELINE, que es un conjunto de 12 electrodos. Los investigadores probaron OpticSELINE administrando estimulación eléctrica a los nervios ópticos de conejos anestesiados y midiendo la respuesta de la corteza visual del cerebro. Usando un algoritmo para interpretar estas señales cerebrales, los investigadores descubrieron que cada electrodo estimulante introdujo un patrón específico de activación cortical. Estos hallazgos sugieren que esta estimulación intraneural del nervio óptico es selectiva e informativa para activar la corteza visual.

Una deficiencia de los implantes retinianos actuales es que no todos los pacientes son idóneos para usarlos. Alrededor de medio millón de personas en todo el mundo sufren de ceguera debido al trastorno genético retinosis pigmentaria, pero solo unos pocos cientos son elegibles para recibir implantes. Al estimular el nervio óptico, uno de los doce nervios que provienen directamente del cerebro, este implante intraneural tiene menos criterios de exclusión que el implante de retina.

Como estudio preliminar, la percepción visual que subyace a estos patrones corticales sigue siendo desconocida. Según Ghezzi, «se tendrán en cuenta las aportaciones recibidas de los pacientes en futuros ensayos clínicos para ajustar esos patrones».

Con la tecnología actual de electrodos, un OpticSELINE humano podría constar de 48–60 electrodos. Este número limitado de electrodos no es suficiente para restaurar la visión por completo. Pero estas señales visuales limitadas podrían diseñarse para proporcionar una ayuda visual para la vida diaria.

Imagen: matriz de electrodos OpticSELINE para la estimulación intraneural del nervio óptico, desarrollado en el Laboratorio de Ingeniería Neural Traslacional, y utilizado en estudios preliminares. Imagen cortesía de EPFL / Markus Ding, 2019.

Traducción: Asociación Mácula Retina.