El proceso por el cual el cerebro capta imágenes es similar al de una cámara fotográfica. La retina, equivalente de la película de la cual se proyecta la imagen, tiene 125 millones de bastoncitos y cono que conectan a través de capas intermedias de células a 1, 2 millones de fibras de nervio óptico. Por este conducto, la imagen llega primero a la 'corteza visual', una región en la parte posterior del cerebro.
En última instancia la visión es la interpretación de la imagen por el cerebro, para lo cual tiene que ser recibida por la retina y convertida en señales transmitidas por el nervio óptico.
Deficiencias y ceguera
La interrupción de este proceso en cualquiera de sus puntos hace perder la visión. Diversas deficiencias de la retina ya sean causadas por desprendimiento, por degeneración o lesión, impiden la formación de la imagen, con lo que disminuye parcial o totalmente la visión. Una de las causas más comunes de la pérdida de visión, y eventualmente la ceguera, es la llamada retinitis pigmentosa (RP), que produce la degradación de las células retinales. El proceso por el cual la retina codifica la imagen para enviarla al cerebro no es conocido, pero se sabe que es de naturaleza fotoquímica (reacción química producida por la luz) y la señales son químico-eléctricas. Esto ha sido suficiente para que en 1960 el fisiólogo británico Giles Brindley, del Consejo de Investigación Mèdica de Londres, hiciera un experimento trascendental. Brindley implantó 80 electrodos en la corteza visual de una persona ciega, el punto por donde la señal óptica entra al cerebro.
El paciente, que había quedado ciego debido al desprendimiento de la retina, logró ver puntos de luz. Esta fue la primera demostración de que la estimulación eléctrica podía generar imágenes ópticas en el cerebro.
Estimular la retina
Veinte años más tarde surgió la idea de hacer implantes en la retina de pacientes con RP, que habían dejado de ver pero mantenían intactas partes de la retina. La idea era estimular eléctricamente la parte de la retina que se mantenía funcional.
Recién en los años 90, en el hospital Johns Hopkins de Baltimore, en Estados Unidos, se demostró que esto era posible. Estimulando la retina de pacientes ciegos con electrodos operados manualmente, se logró que estos vieran puntos de luz en los sitios correspondientes al lugar estimulado. El siguiente paso fue crear una pequeña cámara de video montada en un anteojo, con un procesador externo y un receptor electrónico, implantado detrás de la oreja con 16 electrodos conectados a la retina. Este aparato envía a la cajita una versión simplificada de la imagen captada por la cámara, y el patrón captado es transmitido a la retina.
Los electrodos del aparato de Johns Hopkins estimulan directamente los ganglios que están en la superficie de la retina, llamadas 'epirretinales', y la señal pasa al nervio óptico.
El grupo que diseñó la prótesis, ahora en la universidad de California, ha implantado el aparato a seis pacientes ciegos a causa de la RP. Todod ellos, moviendo la cámara con la mano, han logrado distinguir patrones de luz generados por un plato, una cuchara o una taza. Algunos de ellos detectan el movimiento de un punto de luz en un ambiente oscurecido.
Chip en el ojo
Los autores de la primera prótesis están trabajando ahora en un implante que contiene cientos de electrodos, en la esperanza de que a través de una pequeña cámara de video puedan captar un patrón más complejo y hasta identificar letras grandes o claras. Si la cámara fuera lo suficientemente pequeña, podría ser implantada en el globo del ojo, cuyo movimiento haría innecesario mover la cabeza para dirigir la vista.
Mientras tanto en Alemania, en 1998, gracias a una donación, se creó en Bonn el instituto IMI (Implantes Médicos Inteligentes) con el mismo propósito: lograr una visión artificial para los ciegos.
Los investigadores de IMI han creado un implante, del tamaño de una pequeña moneda, que contiene un chip con 49 electrodos que se coloca sobre la retina en la parte posterior del ojo. El chip se conecta a una cámara de video por luz infrarroja. En primeras pruebas, con señales infrarrojas generadas en una computadora, tres de los cuatro pacientes pudieron identificar patrones de líneas y puntos, y uno de ellos pudo detectar el movimiento horizontal.
La celda fotoeléctrica
Los métodos descritos funcionan exitando la parte externa de la retina, para lo cual necesitan una señal generada artificialmente. Otra solución que se está probando es la de implantar un chip fotosensible en la parte interior de la retina, donde los 125 millones de fotoreceptores convergen para empalmar con solo 1,2 millones de fibras del nervio óptico. Estos implantes, llamados subretinales, consisten en un disco del tamaño de una cabeza de clavo que contiene 5.000 celdas solares microscópicas. Estas celdas, que convierten la luz en electricidad, reciben la imagen normal a través del ojo.
El problema con el implante subretinal es la bajísima intensidad de la corriente que generan las celdas. Sin embargo, de las 30 personas que han recibido el implante, la mayoría muestra mejoras en por lo menos una de sus funciones visuales, ya sea sensibilidad a la luz, campo visual, percepción de movimiento o de color. Uno de los pacientes, totalmente ciego, tras el implante puede distinguir sombras de figuras en movimiento.
En un caso particular, un paciente legalmente ciego, con muy redicida visión central, recuperó la vista al cabo de seis meses del implante. Este caso no tiene otra explicación que una regeneración de la retina causada en alguna forma - aún no explicada - por el implante. Experimentos hechos con ratas parecen confirmar que el implante retarda la degeneración d ela retina y en algunos casos hasta puede revertirla parcialmente.
La cámara en el ojo
Mientras tanto, en la Universidad de Stanford se está diseñando un sistema que combina ambas tecnologías, la microcámara y el implante subretinal. Aún no ha sido probado en pacientes humanos, pero sí en ratas ciegas, a las que se ha logrado implantar una gran densidad de electrodos, lo que permitiría una mejor imagen. Eventualmente una cámara miniaturizada, colocada en el globo del ojo, eviaría la señal al implante subretinal. Los investigadores que trabajan en el sistema de visión artificial son cautos en cuanto a sus pronósticos. James Weiland, ingeniero biomédico del proyecto de Johns Hopkins, declara que "la visión artificial no es, y probablemente nunca será, la recuperación de la vista". Sim embargo, los progresos logrados permiten esperar que en un futuro no muy lejano se pueda evitar la ceguera total.
No será lo que conocemos como visión, pero una diferencia abismal con la noche de la ceguera total.
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