Perfeccionar mediante técnicas de Inteligencia Artificial algoritmos que convierten en tiempo real imágenes en patrones de estimulación eléctrica es el objetivo del proyecto de investigación que el investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena José Manuel Ferrández Vicente desarrollará durante los próximos cuatro años tras ser seleccionado su proyecto entre los 19 de la convocatoria de proyectos de IA que el Ministerio de Ciencia acaba de resolver.
Ferrández colaborará con investigadores de la Universidad Miguel Hernández (UMH) y la UNED en el proyecto Inteligencia Artificial para Interactuar Bidireccionalmente con el Cerebro (AI4BRAIN), en un proyecto que reúne a médicos, expertos en IA e Ingeniería Biomédica para probar los algoritmos desarrollados en pacientes con ceguera profunda utilizando una neuroprótesis visual cortical.
El objetivo principal es “ampliar las posibilidades de conectar la tecnología digital con el sistema nervioso para mejorar la vida de personas con discapacidades visuales que actualmente no tienen tratamiento”, explica el coordinador del proyecto, Eduardo Fernández Jover, de la UMH, quien ya colaboró con Ferrández en el desarrollo de una prótesis que se implanta en el córtex visual y genera percepciones visuales de utilidad, como formas y letras.
Imitar a las células de la retina
“Proponemos desarrollar nuevos métodos de IA para transformar de manera eficiente información sensorial compleja como las imágenes que captan las cámaras en patrones específicos que se puedan convertir en estímulos eléctricos para el sistema nervioso, imitando el comportamiento de las células ganglionares de la retina en respuesta a diferentes patrones de luz mediante estimulación en lazo cerrado”, detalla Ferrández.
Los investigadores aspiran a generar enfoques terapéuticos para pacientes con ceguera profunda que padecen patologías que afectan a toda la retina, el nervio óptico o el tálamo. “Necesitamos aprender a comunicarnos específicamente con la corteza cerebral de las personas ciegas y crear percepciones visuales significativas que puedan traducirse en ganancias funcionales, como el reconocimiento, la localización y el agarre de objetos o la navegación hábil en entornos desconocidos”, añaden los responsables del tercer subproyecto, Mariano Rincón Zamorano y Félix de la Paz, del departamento de Inteligencia Artificial de la Universidad Nacional de Educación a Distanciegoscia.
El Ministerio financiará con 1,8 millones el conjunto del proyecto. La UPCT gestionará más de medio millón y será la responsable del desarrollo de la neuroprótesis con IA y de supervisar las implicaciones éticas y legales de los desarrollos tecnológicos que se alcancen.
“La IA se ha convertido en una potente herramienta en el ámbito de la neurociencia, impulsando avances significativos en la comprensión de las complejidades del cerebro humano e impulsando el desarrollo de tecnologías que permiten la interacción bidireccional con el cerebro”, recuerdan los responsables del proyecto en su memoria técnica.
José Manuel Ferrández, responsable del grupo de investigación en Diseño Electrónico y Técnicas de Tratamiento de Señal de la UPCT, coordina la Red Nacional en Inteligencia Artificial para neurociencia y salud mental y la Red Iberoamericana en esta materia.
En línea con el proyecto concedido, el pasado curso codirigió el trabajo académico de una alumna que hizo prácticas en el Institut Pasteur evaluando implantes corticales optogenéticos para inducir la percepción del sonido, y otro con la empresa holandesa Phosphoenix para el desarrollo de una neuroprótesis visual en talámo. Recientemente los investigadores fueron invitados por la embajada española en Holanda para describir esta tecnología en el marco de los Encuentros Cajal.