Las interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés) están emergiendo como herramientas revolucionarias que permiten a personas con discapacidades motoras severas interactuar con el mundo digital a través del análisis directo de su actividad neural. Tradicionalmente, los esfuerzos en el desarrollo de BCIs se han concentrado en interpretar patrones neurales vinculados a movimientos imaginados, principalmente aquellos relacionados con el control de las extremidades, para facilitar la manipulación de dispositivos digitales como cursores. Sin embargo, avances recientes han revelado que regiones cerebrales implicadas en el procesamiento del habla también pueden desempeñar un papel sorprendente y efectivo en el control de cursores mediante BCI, lo que abre nuevas vías para mejorar la comunicación y autonomía de personas con trastornos incapacitantes como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). En el centro de esta innovación se encuentra una pequeña área del cerebro situada en la circunvolución precentral ventral izquierda, tradicionalmente conocida por su relación con las funciones motoras del habla. Investigadores de la Universidad de California, Davis, han demostrado que esta región, pensada principalmente para decodificar el habla, también posee la capacidad de generar señales útiles para el control de cursores en un sistema BCI.
Este descubrimiento es significativo porque desafía la creencia establecida de que las señales neurales para controlar movimientos están estrictamente segregadas según las partes del cuerpo que las ejecutan, sugiriendo que el cerebro podría ofrecer una mayor flexibilidad para la interacción con las tecnologías asistivas. El estudio se centró en un participante con diagnóstico de ELA, una enfermedad neurodegenerativa progresiva que afecta las neuronas motoras y dificulta enormemente la comunicación y movilidad. Este participante había colaborado previamente en investigaciones relacionadas con BCIs de habla, donde la actividad cerebral proveniente del área ventral de la corteza precentral era analizada para interpretar señales asociadas con el intento de producir palabras. A partir de esta base, el equipo de UC Davis implantó cuatro matrices de microelectrodos en esta región cerebral para registrar la actividad neural durante intentos imaginarios de controlar un cursor en pantalla. A través de algoritmos avanzados de decodificación, lograron interpretar los patrones neurales para traducirlos en movimientos y clics del cursor sobre la pantalla del computador.
El participante pudo así interactuar con interfaces digitales, enviar mensajes de texto, navegar por internet, disfrutar de contenido de entretenimiento y participar en juegos, actividades que contribuyeron no solo a su comunicación sino también a recuperar un sentido de autonomía esencial para su calidad de vida. Un aspecto innovador de este hallazgo es que la información proveniente de una de las cuatro matrices implantadas fue predominante para controlar el movimiento del cursor, mientras que la señal para generar clics se detectó en las cuatro matrices, indicando un nivel de redundancia y diversidad en la representación neural dentro de esta área cerebral. Esto sugiere que la región del habla no solo codifica funciones específicas del lenguaje oral, sino que también alberga potencial para codificar comandos motrices complejos que pueden ser aprovechados para diferentes modalidades de interacción. Esta flexibilidad abre la puerta a la creación de BCIs multimodales, dispositivos que podrían integrar simultáneamente la decodificación de intentos de habla y control de movimientos como el manejo de cursores o la activación de dispositivos en el entorno. Para personas con parálisis severa que pierden progresivamente la capacidad para comunicarse verbalmente o controlar movimientos corporales finos, esta convergencia representa una oportunidad sin precedentes para restaurar múltiples maneras de interacción digital adaptada a sus necesidades específicas.
Además, los resultados obtenidos invitan a reconsiderar algunas nociones clásicas en neurociencia sobre la segregación funcional estricta en la corteza motora. La presencia de representaciones cruzadas para movimientos y acciones de habla en una misma área puede implicar que otras regiones cerebrales involucradas en procesos motrices también tengan una capacidad multifuncional todavía poco explorada. Esto amplía el horizonte para la investigación básica y aplicada en el diseño de BCIs, promoviendo la búsqueda de zonas cerebrales con alto potencial para diversas modalidades de control y comunicación. Sin embargo, los científicos detrás de este estudio, liderados por Sergey Stavisky y David Brandman, reiteran la necesidad de replicar estos hallazgos en una muestra mayor de personas para confirmar la generalización y robustez de los resultados. La heterogeneidad individual en la topografía cerebral y en la progresión y manifestación de enfermedades neurodegenerativas podría influir en la efectividad y adaptabilidad de estas BCIs en contextos clínicos diversos.
Actualmente, se trabaja también en mejorar la velocidad, precisión y facilidad de calibración de los sistemas BCI basados en la región ventral de la corteza precentral. La adaptación dinámica y la incorporación de más comandos computacionales son objetivos prioritarios para ofrecer soluciones prácticas que puedan utilizarse de manera rutinaria por los usuarios con discapacidades. Este avance forma parte del proyecto BrainGate2, un ensayo clínico que ha sido pionero en la implantación de dispositivos intracorticales para restaurar capacidades motoras y comunicativas. Los resultados positivos derivados de este caso de estudio subrayan la importancia de la colaboración entre neurología, ingeniería biomédica y computación para traducir hallazgos científicos en tecnologías que mejoran vidas. En conclusión, la identificación de la región cerebral asociada al habla como un área viable para controlar cursores en sistemas BCI desafía el paradigma clásico de especialización funcional estricta dentro del cerebro motor y abre nuevas posibilidades para usuarios con discapacidades neuromotoras.
Este progreso tecnológico promete no solo facilitar la comunicación sino también ampliar las formas de interacción digital, contribuyendo a recuperar autonomía y calidad de vida para quienes enfrentan limitaciones severas en el movimiento y el habla. La integración futura de funciones multimodales en BCIs basadas en esta región cerebral podría consolidar un nuevo estándar en las tecnologías asistivas, marcando un hito en la neurotecnología aplicada.
