China acelera esfuerzos para desarrollar tecnología de interfaz cerebro-computadora

Una chica experimenta una interfaz cerebro-computadora inteligente (BCI) en la Conferencia Mundial de Robots 2023 en Beijing, el 21 de agosto de 2023. (Foto de Chen Xiaogen/ Diario del Pueblo digital)

Por Gu Yekai y Yang Yanfan

El Hospital Xuanwu, con sede en Beijing, afiliado a la Universidad Médica de la Capital, junto a un equipo de la Universidad de Tsinghua, implantaron con éxito un procesador inalámbrico de interfaz cerebro-computadora (BCI) en el cráneo de un hombre paralizado durante un ensayo clínico realizado en enero. El paciente recuperó significativamente sus habilidades motoras.

Gracias a esta novedosa implantación, el hombre ahora puede beber una botella de agua por sí mismo a través de un guante lleno de aire.

Controlar los movimientos a través de la actividad eléctrica del cerebro, permitiendo que las células cerebrales "interactúen" con las computadoras a través de pequeñas corrientes eléctricas... Estos escenarios, que antes solo se encontraban en las novelas de ciencia ficción, se están convirtiendo gradualmente en realidad con el desarrollo y la aplicación de la tecnología BCI.

BCI es una tecnología de vanguardia en el campo de la interacción humano-ordenador y la inteligencia híbrida hombre-máquina. Se cree que tiene el potencial de promover el desarrollo económico y social y mejorar la salud y el bienestar de las personas en el futuro.

El sector médico y de la salud es el principal ámbito de aplicación de la ICC. Según Luo Minmin, codirector del Instituto Chino de Investigación del Cerebro de Beijing, el BCI tiene aplicaciones futuras prometedoras, como la decodificación del lenguaje y el movimiento para pacientes con paraplejia alta, el tratamiento de la epilepsia, la depresión e incluso la conversión de imágenes en señales eléctricas para estimular la corteza visual y restaurar parte de la visión de las personas con discapacidad visual.

BCI integra teorías avanzadas y tecnologías de vanguardia de múltiples disciplinas. En los últimos años, la ingeniería y la industrialización BCI se han acelerado significativamente, en gran parte debido al desarrollo de la ingeniería biomédica, la ingeniería neuronal y la ingeniería de rehabilitación, la neurociencia cognitiva y la psicología, y la inteligencia artificial.

Por ejemplo, Juliano Pinto, un brasileño que tiene parálisis, dio el primer puntapié inicial de la Copa Mundial de la FIFA 2014 en Brasil con la ayuda de BCI. En 2016, los astronautas chinos de la nave espacial tripulada Shenzhou-11 de China completaron la verificación en órbita de BCI. Asimismo, varios equipos internacionales están implementando la tecnología BCI para ayudar a los pacientes a escribir y hablar con su mente.

China concede gran importancia al desarrollo de la tecnología BCI. De acuerdo con el Esquema del XIV Plan Quinquenal (2021-2025), en inteligencia cerebral y otras áreas de tecnología de vanguardia y transformación industrial, China organizará e implementará el plan para incubar y acelerar las industrias del futuro, y planificará y creará un diseño para dichas industrias.

En los últimos años, el ecosistema de innovación de BCI de China ha mejorado sin cesar, con continuos avances tecnológicos y una creciente gama de ofertas de productos y servicios. La industria se está moviendo hacia el desarrollo a gran escala.

A principios de 2023, el Instituto Chino de Investigación del Cerebro de Beijing inició un programa de mejora de la BCI inteligente que tiene como objetivo avanzar en tecnologías clave en la BCI invasiva y lograr las aplicaciones clínicas iniciales en un plazo de tres a cinco años. Además, el instituto también ha establecido una fundación de emprendedores e inversores y NeuCyber NeuroTech (Beijing) Company Ltd. en cooperación con otras organizaciones.

Hasta ahora, NeuCyber NeuroTech (Beijing) Company Ltd. ha iniciado más de 10 proyectos de innovación en asociación con múltiples universidades chinas y ha logrado un progreso significativo en investigación y desarrollo. Li Yuan, director de desarrollo de negocios de la compañía, afirmó al Diario del Pueblo que uno de los sistemas BCI desarrollados por la compañía utiliza tecnología de electrodos corticales, y sus componentes clave, como los electrodos corticales flexibles de alta densidad y el dispositivo de adquisición de datos de ondas cerebrales de alto rendimiento, se han desarrollado con éxito y han pasado por validación a través de experimentos con animales.

Otro sistema BCI de la empresa se compara con la tecnología de electrodos de microcables flexibles de alto rendimiento y avanzada internacionalmente, y está equipado con dispositivos de adquisición de señales neuronales de alta velocidad y gran ancho de banda y algoritmos de decodificación de imágenes motoras. Bajo una versión cableada del sistema, los macacos pueden con sus mentes interceptar ágilmente un cursor en movimiento bidimensional.

El equipo de ingeniería neuronal de la Universidad de Tianjin es uno de los primeros grupos de investigación en China en centrarse en BCI. Ming Dong, vicepresidente de la Universidad de Tianjin, destacó al Diario del Pueblo que la serie de robots neuronales artificiales "Shen Gong" de la universidad es capaz de sincronizar las actividades corticales y musculares en el entrenamiento de rehabilitación activa.

Por ejemplo, los componentes principales de "Shen Gong - Shen Jia", un sistema de exoesqueleto mecánico neurorregulado de la serie "Shen Gong", han obtenido el certificado de registro de dispositivos médicos emitido por la Administración Nacional de Productos Médicos de China, y las tecnologías clave del sistema se han probado en más de 1.000 ensayos clínicos en múltiples hospitales de primer nivel en China.

"China ha logrado avances significativos en la innovación de software, algoritmos clave y aplicaciones típicas en el campo de BCI", dijo Ming. Sin embargo, para expandir el uso de esta tecnología, todavía necesita realizar una exploración e innovación continuas, y probar la efectividad de la tecnología a través de la práctica, agregó.