Elon Musk es un prolífico hombre de negocios y todos ellos están labrados en áreas de enorme innovación, aquello que aparece justo en el filo del conocimiento tecnológico. Ejemplos evidentes son Tesla (su marca de coches eléctricos), Hyperloop (una red de túneles de transporte a alta velocidad), SpaceX (lanzamiento de cohetes que pueden recuperarse y usarse sucesivamente) o Starlink (una red de satélites que ofrecen conexión global a Internet). Proyectos sorprendentes, sí, pero la mayoría de ellos ya han ofrecido mucho más que diseños teóricos. Seguramente lo más sorprendente es el desarrollo líder mundial de automóviles eléctricos (que además casi se conducen solos), y los cohetes capaces de depositar un satélite en órbita y luego amerizar sin error para volver a ser empleados con gran ahorro de costes.
Lo que ahora acaba de presentar Musk incide en el ámbito de la ciencia médica, aunque representa principalmente una nueva frontera de la ingeniería informática. Se trata, ni más ni menos, que de posibilitar la creación de una interfaz cerebro-computadora, una forma de conectar neuronas y ordenadores. ¿Es una bravuconada? ¿Qué tecnología se quiere emplear? Y, sobre todo, ¿qué aplicaciones e implicaciones podría tener?
Su desarrollo técnico inicial
Según comentó hace ya un tiempo Elon Musk, la idea inicial de Neuralink estaba motivada por sus preocupaciones acerca de la posibilidad de que la inteligencia Artificial (IA) terminara siendo hostil a los humanos: así se propuso proporcionar una interfaz que directamente insertara nuestro cerebro en el territorio de la IA y así evitar el desarrollo de hostilidades.
Neuralink como empresa no es una mera start-Up. He recibido fondos del propio Musk por un valor de más de 160 millones de dólares y cuenta con 80 empleados de alta cualificación en disciplinas como la ingeniería de sistemas o la neurología. Recientemente, en una larga keynote, se ha presentado una descripción técnica más detallada del hardware que están ideando para crear esa interfaz cerebro-computadora, basado principalmente en nuevas técnicas quirúrgicas de implantación de electrodos.
El plan de Neuralink consiste en acceder al cerebro a través de un trépano de menos de ocho milímetros de diámetro. Este pequeño orificio permitiría implantar un chip aún más pequeño (de 4 x 4 mm) y un cableado de conexión con el cerebro. El chip obtendrá energía y se comunicaría con un hardware inalámbrico ubicado detrás de la oreja, al igual que los implantes cocleares actuales. Dentro del cerebro, el chip se conectará a una serie de pequeños hilos que insertarían electrodos en áreas relevantes del tejido cerebral, captando la actividad eléctrica de las neuronas. Estos hilos se colocarán utilizando un robot quirúrgico que permitiría al cirujano posicionarlos de manera que se evite dañar los vasos sanguíneos.
El chip podrá tomar lecturas en bruto de la actividad neuronal para su procesamiento posterior. También, en una doble vía, los impulsos eléctricos podrían enviarse hacia las neuronas a través de esos mismos electrodos, estimulando selectivamente la actividad cerebral. Musk piensa que sería seguro insertar hasta 10 de estos chips en un solo cerebro, aunque Neuralink comenzará a realizar pruebas con números menores.
La presentación que se hizo recientemente de Neuralink incluyó un video del cerebro durante la cirugía. A muchos les sorprendió que este órgano experimenta cambios posicionales constantes relacionados con la respiración y el flujo sanguíneo. Esto hace que implantar electrodos sea un desafío, especialmente porque gran parte del cerebro está repleto de vasos sanguíneos que los electrodos podrían perforar fácilmente si no se insertan con la debida precisión. Además, debido a su tamaño increíblemente pequeño, los electrodos en sí son susceptibles de ser dañados durante el procedimiento.
Para corregir estas circunstancias, la cirugía que propone Neuralink está asistida por un robot que convierte el proceso de implantación de electrodos en algo cercano a la automatización. Gracias a un microscopio integrado en el robot, un cirujano obtiene una visión estática del cerebro subyacente, y mediante la intervención de un software compensa los pulsos y los cambios posicionales del parénquima cerebral. El cirujano puede seleccionar una ubicación y el robot insertará el electrodo directamente allí mientras corrige en tiempo real cualquier movimiento del tejido subyacente. Es como una máquina de coser inteligente.
Este método ciertamente tiene el potencial de hacer que la implantación de electrodos sea más segura, en parte al minimizar el riesgo de daño a los vasos sanguíneos. Aún así, y dado que el electrodo es siempre mayor que la fibra neuronal, existe el riesgo potencial de dañar esas neuronas o sus células gliales de soporte durante la inserción. El robot ha demostrado, no obstante, que puede reducir ese potencial, pero de momento no conseguirá hacerlo desaparecer.
Neuralink pretende también reducir la porción de componentes de metal presente en los electrodos, gracias a arquitecturas de chips más eficaces para procesar los datos que se transmiten por ellos. Esta innovación en la configuración del sistema de captación de señal también eliminaría la necesidad de disponer de conectores voluminosos, actualmente imprescindibles para vincular electrodos con el resto del sistema. Los materiales poliméricos que han sido elegidos permiten además limitar las respuestas inflamatorias e inmunológicas del órgano.
En general, esta parte del enfoque de Neuralink parece sólida, aunque una evaluación completa tendrá que incorporar los estudios a más largo plazo sobre la seguridad y la vida útil de los hilos dentro de un cerebro real.
¿Qué puede dar de sí?
En relación con el procesado de los datos que llegan desde los electrodos, hay que tener en cuenta que las señales neuronales son analógicas y extremadamente ruidosas, en terminología informática. El chip que Neuralink está diseñado precisamente para filtrar parte del ruido e identificar con precisión los picos de actividad neuronal.
Es verdad que mucho de lo que está contando Neuralink suena difícil de creer, pero también es cierto que sus trabajos no arrancan de cero, sino que en parte son una extensión de otras líneas de trabajo ya existentes. A día de hoy ya se han implantado quirúrgicamente electrodos en humanos y animales, y es posible hacer lecturas directas de la actividad neuronal. También se ha logrado aplicar este sistema de electrodos implantados para ejecutar algunas tareas motoras, como controlar el cursor de un ratón o mover un brazo biónico.
Neuralink está trabajando en algunos avances clave, que podrían tener utilidad en diversos campos, no sólo en lo relativo a la conexión cerebro - máquina. Su mayor avance es, seguramente, el tamaño del implante. Neuralink quiere que la cirugía sea más precisa y electiva, e integrar los electrodos directamente en un pequeño chip insertable a su vez en en una placa de circuito. Ese chip es también una de las claves de este avance.
Neuralink pretende que su hardware sea aprobado para su uso en humanos. Esto requerirá pruebas exhaustivas que demuestren la seguridad de sus nuevos electrodos y que ofrezcan una determinada vida útil dentro del tejido cerebral, y también que el robot quirúrgico y el proceso de implantación estén adecuadamente validados. Es indiscutible que Neuralink podría reducir mucho la complejidad de colocar implantes en humanos, así como el impacto posterior de mantenerlos en la vida diaria del paciente.
El reto posterior estará en utilizar adecuadamente los datos derivados por los electrodos y procesados por el chip. El cerebro es un problema para los ingenieros radicalmente diferente al de los cohetes o los automóviles, obviamente. Para empezar, ni siquiera sabemos todavía cómo se codifica la información transmitida por las neuronas, e incluso si esto varía entre las diferentes regiones del cerebro.
