Convierten patrones visuales en señales neuronales para lograr una visión artificial útil para personas ciegas

El nuevo doctor por la UPCT Antonio Manuel Lozano ha participado en el primer implante cerebral capaz de inducir la percepción de formas y letras

Una retina artificial codifica patrones visuales a partir de las imágenes captadas por unas gafas con cámara y los envía como señales neuronales al cerebro a través de una prótesis implantada en el córtex visual, generando en personas ciegas percepciones visuales de utilidad, como formas y letras.

Ensayos clínicos con dos personas ciegas voluntarias están validando esta la neuroprótesis visual integral Neurolight, pionera en el mundo y en cuyo desarrollo ha participado el nuevo doctor por la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) Antonio Manuel Lozano Ortega.

“El objetivo es ayudar mediante implantes cerebrales a que personas ciegas recobren, aunque sea parcialmente, su visión funcional”, explica este ingeniero industrial formado en la UPCT y que, nada más completar su tesis en la Politécnica de Cartagena, se ha incorporado al Instituto de Neurociencias de Holanda.

La investigación que ha dado como resultado los primeros implantes cerebrales intracorticales ensayados con personas ciegas ha sido dirigida por el catedrático de Biología Celular de la Universidad Miguel Hernández (UMH) Eduardo Fernández Jover, quien también ha dirigido la tesis de Lozano Ortega junto a los investigadores en Arquitectura de Computadores de la UPCT José Manuel Ferrández Vicente y Javier Garrigós Guerrero. El proyecto contó con fondos de la Generalitat Valenciana, el Instituto de Salud Carlos III, el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Comisión Europea.

Antonio Lozano durante la defensa de su tesis en la UPCT

“Para entrenar la retina artificial mediante técnicas de inteligencia artificial y aprendizaje profundo imitamos las respuestas neuronales de las retinas biológicas de ratones a quienes se les mostraron imágenes de patrones de luz e imágenes naturales”, explica el ya doctor por la UPCT, en referencia a un estudio que fue publicado por la revista International Journal of Neural Systems.

El resultado es que la retina artificial es capaz de predecir el nivel de activación de neuronas ganglionares de una retina biológica al percibir imágenes. “Transformamos ese nivel de activación neuronal en parámetros de estimulación eléctrica para el electrodo implantado en el cerebro”, añade el joven investigador.

La primera persona ciega con la que se realizaron los ensayos clínicos fue capaz de ver puntos de luz y percibir formas y letras. “Ha sido un comienzo muy prometedor y que nos ha hecho mucha ilusión a todos”, comenta Antonio Manuel Lozano, que continuará trabajando en el desarrollo de neurotecnología con aplicaciones clínicas desde el grupo de investigación en Holanda que dirige Pieter Roelfsema y en colaboración la UPCT y la UMH. “Es un sueño estar aquí”, reconoce.

“Las asignaturas de Ingeniería Biomédica en la UPCT me marcaron y concluí que la mejor forma de utilizar lo aprendido en la carrera era aplicarlo en el campo de la neurotecnología”, recuerda el egresado de la Politécnica de Cartagena, cuyos trabajos finales de grado y de máster ya versaron sobre retinas artificiales.