Integración cerebro-máquina genera una carrera global por liderar esta industria emergente

Un visitante estrecha la mano de un miembro del personal equipado con manos biónicas habilitadas por la interfaz cerebro-computadora durante una exposición en Shanghai. (Foto: Fang Zhe/ Xinhua)

Por Cheng Yu

En Hangzhou, provincia de Zhejiang, un trabajador de una empresa tecnológica de 38 años, que recibió una mano cruel de la vida en forma de un accidente automovilístico que le quitó ambos brazos, se está dando cuenta de que la vida también puede crear maravillas, a través de la alta tecnología, en su caso, una mano biónica inteligente que insufló nueva vida a su muñón. Usando su mente, controla el movimiento de sus dedos artificiales, agarra y sumerge un pincel en tinta e inscribe elegantemente cuatro caracteres chinos en una hoja de papel.

Los cuatro caracteres chinos significan suerte y esperanza, mucha gente estaría de acuerdo con él. La tecnología de interfaz cerebro-computadora, o BCI, que controla el cerebro a través de la mente y difumina las líneas entre humanos y máquinas, promete innovación tecnológica junto a la mente, que no conoce límites.

China, impulsada tanto por el gobierno como por el sector privado, está en la carrera global BCI, apenas superada por Estados Unidos en ciertos segmentos. Las empresas chinas de BCI prestan más atención a los nichos invasivos y no invasivos de la industria emergente, mientras que las autoridades competentes están tratando de controlar la formulación de normas reglamentarias.

La mano biónica fue desarrollada por BrainCo, una empresa emergente incubada en la Universidad de Harvard y fundada por el ingeniero chino Han Bicheng. Anteriormente fue utilizado el año pasado por el paraatleta Xu Jialing, portador de la antorcha en la ceremonia de apertura de los IV Juegos Para Asiáticos de Hangzhou.

BrainCo utiliza la tecnología BCI en su brazo biónico y la combina con una matriz de sensores de electrodos en forma de brazalete, lo que permite a los usuarios usar su mente para interpretar señales neuronales electromiográficas y luego ejecutar acciones como apretar los puños, abrir las palmas de las manos o incluso dar un pulgar hacia arriba.

Más de 100 empresas chinas como BrainCo buscan sobresalir en la industria de BCI. Según un informe de la Academia China de Tecnología de la Información y las Comunicaciones, la tendencia en China es similar a la que experimenta Estados Unidos.

Al final del primer trimestre, Estados Unidos y China representaban juntos dos tercios del total de 500 empresas representativas de BCI en el mundo, lo que significa que ambos países tienen una "base sólida" para liderar la industria en el futuro.

Otro informe del Instituto de Estandarización de Tecnología Electrónica de China declaró que se espera que los ingresos por ventas del mercado global de BCI alcancen para 2027 los 3.7 mil millones de dólares. Para 2040, se espera que la cifra correspondiente a la industria BCI de China supere los 120.000 millones de yuanes (16.900 millones de dólares), incluidas las ventas de equipos relacionados, que se espera sobrepasen los 50.000 millones de yuanes.

Gao Xiaorong, profesor titular de la Universidad de Tsinghua, dijo: "El objetivo final del desarrollo de BCI es lograr la integración completa del cerebro humano y la máquina como un todo orgánico. Dado que tanto China como Estados Unidos se esfuerzan por impulsar el progreso en la tecnología BCI, es probable que el objetivo se logre en los próximos 50 años".

Hexi Yujin, socio y vicepresidente primero de BrainCo, considera que "es esta innovación tecnológica la que impulsa la innovación industrial, transformándose así en última instancia en nuevas fuerzas productivas de calidad para la industria". Y resaltó que BrainCo ha desarrollado una serie de aplicaciones de tecnología BCI, que ya han entrado en producción masiva, como las manos biónicas, somníferos y calmantes para el estrés que promueven la atención plena.

Un visitante observa el equipo de rehabilitación de integración cerebro-computadora que se exhibe durante una exposición en Beijing.

"Somos los primeros en la industria en lograr la producción en masa de productos BCI, con más de 100.000 unidades de interfaces cerebro-máquina de un solo elemento de alta precisión, lo que significa que podemos controlar el costo de dicha tecnología de vanguardia y hacerla más accesible".

En el Foro de Zhongguancun, un evento tecnológico celebrado la semana pasada en Beijing, se dio a conocer un plan de acción sobre la BCI y se propuso una serie de medidas específicas que tienen como objetivo impulsar el desarrollo de la industria BCI.

En una lista compilada el año pasado por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y otros seis ministerios, la industria BCI también ha sido catalogado como uno de los 10 principales productos icónicos de China dentro de las industrias orientadas al futuro.

Esta elección deja claro que se acelerarán los esfuerzos para lograr avances en BCI, desarrollar tecnologías clave y dispositivos centrales como chips BCI y modelos neuronales, una serie de productos BCI fáciles de usar y seguros, y fomentar la exploración de aplicaciones en campos como la rehabilitación médica, la conducción sin conductor y la realidad virtual.

En febrero, un equipo clínico chino del Hospital Xuanwu implantó un procesador inalámbrico en el cerebro de un hombre paralítico. Esto le ayudó a recuperar sus habilidades motoras. Ahora, puede beber una botella de agua sin ayuda, y otras muchas habilidades le han sido restauradas.

Zhao Guoguang, profesor del Hospital Xuanwu, precisó que este resultado marca un paso importante para China en las aplicaciones de BCI, especialmente en la ayuda de los pacientes con enfermedades cerebrales relacionadas con lesiones de la médula espinal y epilepsia. Unido a ello, avanza la posibilidad de realizar la fusión de la inteligencia cerebro-computadora.

El paciente, que recibió el implante en un ensayo clínico en octubre de 2023, había sufrido una lesión medular completa durante un accidente automovilístico. Durante 14 años fue declarado tetrapléjico, paralizadas sus cuatro extremidades.

Después de tres meses de entrenamiento en casa, el paciente ahora es capaz de tomar una botella de agua con un guante lleno de aire impulsado por ondas cerebrales. Su tasa de precisión de agarre supera el 90 por ciento.

El dispositivo implantable, llamado Neural Electronic Opportunity, fue desarrollado por un grupo de científicos de la Universidad de Tsinghua. Su parte interna es alimentada por la parte externa a través del cuero cabelludo, y recibe señales neuronales que transmite a una computadora o teléfono celular.

Visitante prueba un dispositivo de interfaz cerebro-computadora durante la Feria Internacional de Comercio de Servicios de China, Beijing, 2023. (Foto: Li Xin/ Xinhua)

Zhao, sin embargo, también admitió: "Todavía hay un cierto camino por recorrer para la aplicación a gran escala de BCI en el país, y se llevarán a cabo investigaciones futuras sobre la estabilidad y funcionalidad del dispositivo".

En la BCI invasiva, los sensores se implantan dentro del cerebro con el fin de aumentar la información que se necesita extraer. En contraste, la BCI no invasiva es relativamente más segura y fácil de implementar, pero tiene una capacidad limitada para reemplazar o mejorar las funciones corporales perdidas,

Gao, de la Universidad de Tsinghua, considera que “el mercado chino actual está dominado por empresas BCI no invasivas, que representan más del 85 por ciento. Ellas se involucran en educación, entretenimiento y otras industrias, mientras que los dispositivos invasivos de interfaz cerebro-computadora se encuentran principalmente en la industria médica. Los homólogos estadounidenses están más avanzados en los sistemas invasivos".

A principios de este año, el destacado empresario Elon Musk declaró que su empresa Neuralink había implantado por primera vez un dispositivo en un ser humano, y que el paciente se había recuperado bien y mostraba una prometedora detección de picos neuronales, lo que provocó el estremecimiento de la industria.

Se informó que la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. había dado luz verde al primer ensayo clínico en humanos, un gran paso adelante en el desarrollo de la industria BCI.

Pero el camino a seguir y la carrera hacia el futuro deben ser moderados con cautela, dijo He Jianghong, un reconocido experto en neurocirugía del Hospital Tiantan de Beijing. Las cuestiones de seguridad deben recibir especial atención durante el desarrollo de la tecnología BCI.

"Se debe prestar atención al seguimiento de si un dispositivo BCI se puede poner en funcionamiento de manera segura y ser compatible durante mucho tiempo, y si causará daños directos como infecciones, hemorragias u otros problemas a los usuarios.

"Además, una vez que esta tecnología se aplique ampliamente, inevitablemente recopilará datos como una gran cantidad de señales cerebrales humanas, lo que podría generar preocupaciones sobre la privacidad".

“Por lo tanto, es importante que China y otros países aborden las cuestiones éticas y tomen precauciones para que la industria de BCI pueda desarrollarse de manera saludable”, concluyó.