• Los implantes cerebrales y tecnología similar se empezó a trabajar desde 1960 pero solo fue con el apoyo financiero del gobierno que logró avanzar.
  • Además, ahora empresas de capital de riesgo ven este sector un negocio y las startups compiten por ser los primeros en sacar la tecnología al mercado.
  • Se espera que los chips cerebrales a futuro sean como una "plataforma" que albergue herramientas de software, algo así como aplicaciones para la mente.
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Durante años, las revistas científicas mostraron videos de seres humanos controlando computadoras con sus mentes. También a una persona con algún tipo de parálisis a la que se le incrustan chips cerebrales en la cabeza. Este luciría como un diminuto electrodo en forma de aguja que se introduce en los pliegues del cerebro.

Esos electrodos detectarían la actividad de las células nerviosas cercanas y la comunicación entre las neuronas del cerebro. Y, con el tiempo suficiente y el software adecuado, una computadora podría equiparar patrones específicos de zaps neuroeléctricos; incluso realizar una función solicitada: mover un brazo robótico o decir la palabra «sí».

Los científicos concibieron la idea de los chips cerebrales implantables a finales de 1960; los primeros experimentos en humanos comenzaron a principios de los 2000. Fue entonces cuando empecé a informar sobre ellos y me sentí atraído por lo que los científicos podían aprender con estas «interfaces cerebro-computadora» (BIC).

Las BCI parecían prometer un futuro biónico, como el de Matrix, de robots gigantes controlados por la mente y enchufes en la nuca para navegar por el ciberespacio. Pero a pesar de décadas de investigación y desarrollo, ningún implante ha pasado del laboratorio. Pensé que los chips cerebrales eran ciencia y ciencia ficción a partes iguales. No eran una tecnología de uso cotidiano capaz de tratar enfermedades o discapacidades reales, y desde luego no eran un negocio.

Cambié de opinión. Ahora creo que las BCI están a punto de cruzar lo que la gente de la tecnología llama el Valle de la Muerte, el abismo entre la investigación y la comercialización. Esto se debe en parte a que la ciencia ha mejorado. Pero lo más importante es que el capital riesgo ha encontrado por fin un mercado potencialmente lucrativo en los chips cerebrales y, como es habitual, una forma de obtener aún más valor de los datos de los usuarios que generarán los chips.

Los organismos reguladores federales también están de acuerdo: La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) dio luz verde a la realización de más ensayos en humanos con ICB y dejó claro lo que la agencia espera de las empresas que solicitan la aprobación total. Los implantes ya no son una broma futurista, como las mochilas propulsoras o los coches voladores. Los chips informáticos están llegando a un cerebro cercano.

Una interfaz directa entre nuestros cerebros y nuestras computadoras tiene el potencial de remodelar drásticamente el panorama digital. Si funciona, supondrá un cambio tan profundo como la llegada de las laptops y los teléfonos inteligentes. Las empresas que fabrican estas cosas compiten ahora seriamente por ser el Apple o el Microsoft de la neurotecnología, el que convierte un primer punto de mercado en un dominio mundial. La carrera por los chips cerebrales implantables ha sido un maratón. Ahora está entrando en la recta final, muy caliente.

Conectándose

Hay diversos enfoques técnicos para crear una interfaz informática con el cerebro. Se pueden utilizar matrices de microelectrodos, casquetes que captan los electroencefalogramas o dispositivos que leen del sistema nervioso periférico en lugar del propio cerebro. Pero si has oído hablar de las BCI en los últimos años, probablemente haya sido por Neuralink, la empresa fundada por Elon Musk.

Hace tres años, Musk presumió que sus implantes podrían ayudar algún día a las personas a controlar mentalmente una computadora para que se comunique a 40 palabras por minuto; a controlar avatares virtuales, y a dotarles de una «telepatía de gran ancho de banda». Incluso evitaría que los aparatos con inteligencia artificial (IA) se apoderaran del mundo, permitiéndonos «fusionarnos con la IA» para que podamos «acompañarla».

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Graham Felstead, que padece una parálisis severa, fue la primera persona a la que se le insertó un BCI a través de los vasos sanguíneos. El «stentrode» Synchron le permite manejar una interfaz de Windows con su mente| Business Wire

Um, no. Esto es lo que realmente puede ocurrir: Al principio, las personas con parálisis severas o sin extremidades recibirán BCI para ayudarles a moverse por el mundo con más autonomía. Los chips cerebrales les permitirán realizar acciones sencillas por sí mismos y reducirán la necesidad de cuidados permanentes. Luego, cuando la tecnología empiece a ampliarse y más médicos se formen en el procedimiento, los BCI serán más fáciles y rápidos de conseguir. Podrían ayudar en cosas más cotidianas, como el control de la ansiedad. Jugar a los videojuegos con la mente podría llegar más tarde.

«No veo una realidad ciberpunk», dice Tom Oxley, director general de Synchron, que ya está probando su BCI en humanos. «Veo una industria médica que es más parecida a, por ejemplo, la cirugía LASIK. Será electiva, segura e invisible. Y te ayudará a relacionarte mejor con el mundo digital».

La evolución de los chips cerebrales

La historia de cómo llegaron los chips cerebrales siguió un patrón familiar en la ciencia: Fue lenta durante mucho tiempo hasta que de repente fue rápida. La primera vez que alguien conectó un conjunto de electrodos en el cerebro de un mamífero fue en Stanford a finales de la década de 1960. Los electrodos se fabricaron de la misma manera que se siguen fabricando los chips de ordenador, grabando químicamente un poco de silicio y añadiendo trazas de metal, en este caso, oro. Los cerebros pertenecían a gatos y los investigadores pudieron utilizar los implantes para detectar la actividad de una sola célula nerviosa, una buena prueba de concepto.

Hasta principios de los 2000, los chips cerebrales implantables eran sobre todo una herramienta de investigación, una manera de entender cómo interactuaban esas redes de neuronas y qué partes del cerebro hacían qué. Pero entonces llegaron las guerras de Estados Unidos en Oriente Medio.

La mejora de la medicina traumatológica permitía a los soldados sobrevivir a heridas graves, pero cada vez eran más los que volvían a casa sin brazos ni piernas. En busca de una solución tecnológica, el gobierno de Estados Unidos intervino. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) puso en marcha programas para desarrollar prótesis avanzadas y formas innovadoras de controlarlas.

Gracias a la financiación gubernamental, los investigadores empezaron a perfeccionar electrodos más eficaces y a desarrollar voluminosos sistemas de ICB que permitían a los monos controlar brazos robóticos y que, con el tiempo, permitían a los humanos (con mucha práctica y mucho hardware) controlar computadoras.

Pero el cerebro es un «barrio» difícil. Por un lado, los electrodos tienden a ser rígidos y los cerebros son pegajosos. Así que los chips cerebrales podrían dañarlos, como si clavaran un tenedor en la masa del pan. Y para empeorar las cosas, la masa se defiende: Un cerebro vivo engomará un electrodo invasivo con unas células llamadas glía. Así que el desarrollo de un BCI implantable y duradero que pudiera vincular el pensamiento humano a una máquina fue, en el mejor de los casos, lento. «Nos adelantamos un poco a nuestro tiempo», dice Amy Kruse, neurocientífica que dirigió los primeros programas de ICB no invasiva en DARPA. «Fue correcto en términos de tiempo y en términos de la ciencia, pero no en términos de adopción».

El negocio de los cerebros

Casi al mismo tiempo que DARPA entraba en el juego, un ingeniero alemán llamado Florian Solzbacher llegó a la Universidad de Utah. Allí se reencontró con un antiguo mentor, Richard Normann, inventor de un implante cerebral conocido como «matriz de Utah».

Imagínate un diminuto chip de silicio con 100 pequeños dientes: vástagos de electrodos milimétricos recubiertos de plástico y con punta de iridio o platino. La matriz, capaz de registrar la actividad cerebral de todo tipo de animales, desde los felinos hasta los peces, está aprobada por la FDA para su uso en humanos, aunque solo durante 30 días seguidos.

Pero incluso con esa prudente limitación, ha sido un caballo de batalla de la neurociencia, un Telescopio Espacial Hubble para observar el cerebro. Y ha servido de banco de pruebas para diversas tecnologías controladas por la mente, desde brazos cibernéticos hasta juegos de computadora.

Solzbacher decidió lanzar su propia empresa para fabricar los implantes cerebrales. La primera persona a la que llamó fue Marcus Gerhardt, un examigo del internado que se había convertido en una especie de empresario. Gerhardt le recordó que, en sus tiempos Solzbacher soñaba con crear prótesis controladas por implantes, inspirado en parte por su afición a «El hombre nuclear», una serie de televisión de los años 70 sobre un agente secreto con extremidades robóticas.

«Sinceramente, lo había olvidado», me dice Solzbacher. En 2007, él y Gerhardt pusieron en marcha Blackrock Neurotech, una empresa dedicada a encontrar la manera de convertir los chips cerebrales en una parte rutinaria de la atención médica, para ayudar a los pacientes con parálisis grave a comunicarse a través de computadoras, por ejemplo, o a recuperar cierta independencia de movimiento. Hasta la fecha, solo unas tres docenas de personas han tenido un BCI incrustado en sus cerebros, y casi todos ellos fueron fabricados por Blackrock.

El capital de riesgo impulsó el avance en los chips cerebrales

El deseo de un implante en el mundo real estaba sin duda presente: Las encuestas realizadas a personas con parálisis severa muestran, una y otra vez, que están dispuestas a soportar las limitaciones de la tecnología, incluidos los cables que salen de sus cabezas y los difíciles regímenes de entrenamiento. Muchas personas a las que se les ha implantado un conjunto de electrodos en la cabeza dicen que, una vez que aprenden a manejarlo, es casi tan inconsciente como usar un miembro con el que nacieron. Pero el proceso para conseguirlo puede ser brutal, ya que requiere repetidos viajes al laboratorio para las sesiones de entrenamiento y hace sudar solo con pensar en la máquina una y otra vez. Es física y mentalmente agotador, y no siempre funciona.

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El chip «Neuroport» de Blackrock. «Para mí», dice un inversionista, «Blackrock es Apple» | Blackrock Neurotech

El mayor problema era que el dinero y la ciencia no estaban preparados. «La tecnología no estaba disponible», dice Solzbacher. «El mercado financiero no estaba allí». Así que, al igual que en la década de 1990, el gobierno acudió al rescate. En 2013, una iniciativa de Obama llamada Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies —sí, BRAIN— empezó a repartir millones en fondos federales para mejorar las BCI.

Las baterías se hicieron más pequeñas y capaces de funcionar a menor temperatura. Los nuevos revestimientos de los electrodos y los «hijitos» de electrodos más pequeños redujeron la molesta reacción del cerebro a los implantes. Los investigadores empezaron a desarrollar chips cerebrales que podían comunicarse de manera inalámbrica; el dispositivo de Synchron es inalámbrico, Blackrock tiene uno en desarrollo y una empresa llamada Paradromics tiene uno en pruebas con animales.

Pero el dinero del gobierno no era suficiente. Ahí es donde entró el capital de riesgo, atraído por Musk. Pero no por la tecnología de su empresa. Neuralink aún no tiene un chip en pruebas con humanos y sufrió una «hemorragia» de liderazgo científico; su presidente y cofundador Max Hodak, se marchó a principios de 2022 y puso su dinero en Synchron. Lo que atrajo a los grandes inversionistas fue el caché empresarial de Musk, su papel como el «Midas tecnológico». Por eso, cuando The Wall Street Journal reveló la existencia de Neuralink en 2017, puso en marcha el sector.

«Tenemos que dar las gracias a Elon Musk y a Neuralink por poner la neurotecnología en el mapa», dice Enke Bashllari, un neurocientífico que es director general de Arkitekt Ventures, que ha invertido en Paradromics. «Blackrock trabajó en el conjunto de Utah durante más de una década, pero fue Neuralink quien lo puso en la mira de los inversionistas».

Según la firma de investigación PitchBook, la inversión de Estados Unidos en neurotecnología —incluyendo BCI de todo tipo— tocó fondo con 1.3 millones de dólares (mdd) en 2014. En 2017 se disparó a 171 mdd y el año pasado alcanzó los 378 mdd. Y el número de acuerdos aumentó cada año. Según algunas estimaciones, la «neurotecnología» podría ser un mercado de 3,000 mdd a mediados de la década y casi el doble para el final de la misma.

«Cuando empezamos en 2015 y les presenté a los inversionistas de capital de riesgo las interfaces cerebro-ordenador, nadie sabía lo que era una», dijo Matt Angle, director general de Paradromics. «La gente asumía que faltaban 25 años. Ahora, cuando hago el pitch, dicen: ‘Oh, sí, definitivamente tenemos una tesis de BCI'».

Con este avance también se necesitará capacitar a médicos cirujanos

Esa tesis, en consonancia con la obsesión de Silicon Valley, casi siempre implica la escalabilidad. Y cada empresa que compite por ser la primera y la más grande tiene un plan diferente para conseguirlo. Blackrock, por ejemplo, tiene décadas de experiencia en la fabricación de ICB con el tipo de datos de seguridad que exigirán los reguladores.

Pero la implantación del dispositivo tipo Utah requiere abrir el cráneo y trabajar en el cerebro. Ahora mismo, solo 150 cirujanos en Estados Unidos saben realizar ese tipo de «neurocirugía funcional». Así que Blackrock está trabajando para formar a más médicos que hagan craneotomías. «Tiene que escalar», señaló Brian Lee, director de neurocirugía funcional y estereotáctica de la Universidad del Sur de California.

«No puede ser que un tipo sepa hacerlo y todos los demás no puedan». (Neuralink, en una típica floritura muskiana, espera que sus arrays sean implantados —en algún proceso futurista aún por determinar— por un sofisticado robot en lugar de por cirujanos humanos).

Synchron optó por un método menos complicado. Su dispositivo está montado en un stent, un cilindro de malla expansible que se introduce por una vena hasta el cerebro. Un cirujano vascular —una especialidad más común que la de neurocirujano— puede hacerlo. El proceso es más fácil que la cirugía cerebral, podría decirse que es más seguro, es definitivamente inteligente y ya se ha utilizado en varios ensayos con humanos. Pero la comodidad conlleva un compromiso. El «stentrode» de Synchron no puede recoger tantos datos como una matriz Blackrock. «Tenemos el problema de un sistema de baja fidelidad», dijo Oxley, «pero es escalable».

Ahora, gracias una vez más al gobierno, el campo de las ICB está a punto de pasar a la hipervelocidad. Este año, la FDA publicó su guía final sobre lo que se exigirá a los implantes diseñados para tratar la parálisis y los problemas de movilidad. A pesar de la esterilidad del lenguaje, es difícil exagerar la importancia de esas 44 páginas. Las nuevas normas son el resultado de más de ocho años de intenso trabajo de la FDA para averiguar qué es posible y cómo hacerlo de manera segura y eficaz. «Ha sido un proceso de colaboración con ellos», dice Oxley, «trabajando juntos para averiguar los requisitos de diseño, de banco, de animales y luego de pruebas clínicas para abordar todos los posibles problemas de seguridad».

En lugar de gastar dinero o tiempo en ensayos clínicos que podrían acabar siendo rechazados, las empresas saben exactamente lo que tienen que hacer para recibir la aprobación de la FDA. Synchron ya ha recibido luz verde de la agencia para estudiar su implante en personas sin límites de tiempo; Blackrock espera acudir a la FDA con su solicitud a finales de este año. Estos son los pasos necesarios para la aprobación final.

Las normas de la FDA también allanan el camino para la cobertura de seguros de los ICB. «Se trata de un dispositivo de entre 30,000 y 50,000 dólares», afirma Oxley. «Los pacientes no lo van a pagar. Así que hay que encontrar una vía de reembolso por parte de Medicare o de las compañías de seguros privadas.»

Y una vez que los seguros empiecen a pagar la cuenta, el mercado seguirá. Claro, los dispositivos pueden ser caros. Pero sí son un poco menos caros que los cuidados intensivos y permanentes que necesitan muchos pacientes con parálisis grave, pueden ser un éxito económico. La incapacidad de hablar a causa de la esclerosis puede afectar solo a 150,000 personas, dice Angle, director general de Paradromics. «Pero al tratarse de una necesidad no cubierta, el costo que pueden asumir las aseguradoras es considerablemente mayor», afirma. «Todavía se puede tener un negocio de 20,000 millones de dólares».

Christian Angermayer, que forma parte del consejo de Blackrock y ha invertido en Synchron, también prevé un mercado enorme, a pesar del número relativamente pequeño de pacientes. «Si se suman todas las personas con discapacidades graves, se cuentan por millones», dice. «Y como son tan costosos para el sistema sanitario, es un negocio increíble».

Podría haber más aplicaciones para los chips cerebrales

Inversionistas y científicos creen que las ICB pueden hacer mucho más que proporcionar autonomía a las personas con discapacidades graves. Una vez que empiecen a conectar los dispositivos a las cabezas de las personas y a recopilar datos sobre su eficacia para aliviar esas discapacidades, esperan ofrecerlos a consumidores por lo demás sanos que busquen cosas como la mejora de la memoria: cosas de ciencia ficción.

Aquí es donde los inversionistas de capital riesgo empiezan a utilizar el lenguaje que utilizan en otros campos. Esperan que una BCI sea como una «plataforma» que albergue herramientas de software, algo así como aplicaciones para la mente. «Lo que creo que va a ocurrir es que habrá dos o tres empresas que lleven el chip al cerebro», dice Angermayer. «Luego habrá tiendas de aplicaciones y miles de empresas que se basarán en este tipo de tecnología de plataforma. Para mí, Blackrock es Apple».

Blackrock, en la jerga de Silicon Valley, tiene la mayor base instalada, es decir, el número de implantes cerebrales realmente en uso. La empresa respaldada por Peter Thiel, tuvo una ronda de inversión de 10 mdd; Neuralink, en cambio, cuenta con 373 mdd de inversionistas como Sam Altman; Founders Fund Paradromics y Synchron han recibido 50 mdd cada una.

El doctor Alex Morgan, socio de Khosla Ventures, apuesta por Synchron porque considera que su tecnología de stents es menos invasiva y más escalable que la matriz de Blackrock. «Una vez que está ahí, en el cerebro, está recogiendo información», dice. «Estaré muy orgulloso si Synchron es un producto que solo utilizan los paralíticos, y eso es todo lo que es. Pero si dijera, ¿qué es lo que hace que sea una inversión de riesgo extraordinariamente emocionante? Es todo lo demás».

Los inversionistas están entusiasmados con esas «otras cosas» porque abren mercados que van más allá de las personas con parálisis. Eso podría incluir cosas como la salud mental, por ejemplo, rastreadores del sueño o la capacidad de calmar la ansiedad. También podría incluir el mundo más amplio de los productos farmacéuticos. Tradicionalmente, las grandes farmacéuticas han evitado invertir en dispositivos médicos, que difieren de los fármacos en sus planteamientos de investigación y desarrollo, adquisiciones y aprobación reglamentaria. Pero los chips cerebrales podrían proporcionar una gran cantidad de datos valiosos sobre cómo los medicamentos existentes afectan la química del cerebro y cómo crear nuevos fármacos que sean más eficaces en el tratamiento de las enfermedades psiquiátricas. Al menos una empresa farmacéutica ya puso en marcha su propio fondo de riesgo de neurotecnología, y es probable que otras le sigan.

Todo esto implicará consideraciones éticas y acuerdos de uso de datos. Recoger la actividad cerebral de las personas, después de todo, es mucho más invasivo que limitarse a seguir los anuncios en los que hacen clic. Pero parece que el futuro de la salud mental podría ser más electrónico que químico.

«Los neurocientíficos, y los que convierten la neurociencia en empresas de riesgo, están empezando a comprender el valor de esos datos», dice Kruse, exinvestigador de DARPA que dirigió una ronda de financiación inicial de 20 mdd para Paradromics como socio de Prime Movers Lab, una empresa de capital riesgo que apoya a las empresas científicas emergentes. «Es una verdadera apuesta por este campo ¿verdad?».

Sea quien sea el primero en salir al mercado, la tecnología seguirá mejorando. Ya se están desarrollando nuevos tipos de BCI en el laboratorio: casi microscópicos, inyectables o con láser.

El horizonte de la mejora técnica tardará probablemente 30 años. Pero los implantes cerebrales no tardarán tanto en crear un mercado lucrativo y cambiar el mundo de miles de personas con discapacidades graves. Gerhardt, cofundador de Blackrock, recuerda haber asistido a una conferencia de neurociencia en la que había un panel de personas con parálisis y otra que había perdido un brazo. Todos ellos pedían que se les implantara una BCI lo antes posible: con cables, sin cables, difícil de aprender, lo que fuera. «Todos vieron que no era perfecto», dice Gerhardt. «Pero todos dijeron que querían este dispositivo ya». Parece que por fin lo van a conseguir.

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