Inducen sensaciones táctiles artificiales mediante la aplicación de corrientes eléctricas a través del cráneo

En la fotografía, de izq. a dcha., los investigadores Javier Márquez, José María Delgado, Agnès Gruart y Rocío Leal

Investigadores de la Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla, han logrado inducir sensaciones táctiles artificiales similares a las producidas de forma natural mediante la aplicación de corrientes eléctricas a través del cráneo. Los animales entrenados para responder a estímulos táctiles aplicados en los bigotes, no mostraron diferencias en sus respuestas cuando los estímulos naturales fueron sustituidos por la aplicación de corrientes eléctricas transcraneales a determinadas frecuencias. El estudio de la UPO acaba de publicarse en Scientific Reports.

Durante las últimas décadas, los neurocientíficos e ingenieros han trabajado en el desarrollo de sistemas biomédicos no invasivos que permiten usar las señales derivadas del cerebro para controlar dispositivos externos. Esta tecnología, denominada interfaz cerebro-ordenador, ha sido aplicada de forma exitosa en la rehabilitación neurológica, la comunicación directa con dispositivos electrónicos o el control de prótesis robóticas. No obstante, para alcanzar el máximo potencial de esta tecnología, es necesario el desarrollo de herramientas no invasivas que permitan a los ordenadores comunicarse con nuestro cerebro. Aunque los implantes corticales han demostrado ser de gran utilidad para este propósito, su carácter invasivo limita enormemente su uso en pacientes.

En los últimos 15 años se ha demostrado que las corrientes de baja intensidad aplicadas a electrodos situados sobre la piel de la cabeza puede modificar la actividad de las neuronas cerebrales situadas bajo dichos electrodos. Un equipo de científicos de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla ha conseguido usar con éxito este tipo de estimulación no invasiva para inducir sensaciones táctiles artificiales en un grupo de animales. Los resultados han sido publicados la semana pasada en la revista Scientific Reports.

Los experimentos demuestran que la aplicación transcraneal mediante corriente alterna sobre la corteza sensorial es capaz de inducir sensaciones táctiles artificiales. Los animales que asociaron este tipo de sensaciones artificiales a determinadas respuestas motoras (como el cierre del párpado) respondieron de forma condicionada a la presentación de los estímulos táctiles naturales, indicando que percibieron ambos tipos de estímulo de forma similar. Del mismo modo, los animales entrenados para responder a estímulos naturales continuaron haciéndolo cuando estos fueron sustituidos por los artificiales.

La importancia de estos experimentos radica en la posibilidad de aplicar corrientes eléctricas (una tecnología económica, portátil e indolora) para inducir estímulos sensoriales, sugiriendo su posible aplicación en la interacción cerebro-ordenador en humanos.

Referencia:

Javier Márquez-Ruiz, Claudia Ammann, Rocío Leal-Campanario, Giulio Ruffini, Agnès Gruart & José M. Delgado-García. Synthetic tactile perception induced by transcranial alternating-current stimulation can substitute for natural sensory stimulus in behaving rabbits. Scientific Reports. doi: 10.1038/srep19753

Más información:

Javier Márquez Ruiz. Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla.

e-mail: jmarquez@upo.es

Telf.: 954978054