«Las prótesis visuales ya son una realidad, pero aún queda mucho»

El neurocientífico vigués José Manuel Alonso, director del Laboratorio de Neurociencia de la Universidad de Nueva York, trabaja en implantes para recuperar la visión

Escrito por:

R. Romar

redacción / la voz 21 de abril de 2014 18:21GMT

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El vigués José Manuel Alonso lleva más de quince años trabajando en Estados Unidos. alejandro alonso

Si los sordos pueden recuperar parte de la audición con prótesis auditivas, ¿por qué los ciegos no pueden hacer lo mismo con implantes visuales? Esta pregunta es la que intenta responder desde hace años el neurocientífico José Manuel Alonso (Vigo, 1964), que dirige el Laboratorio de Neurociencia Visual de la Universidad de Nueva York (Sunny), donde trabaja en prótesis visuales creadas a partir de impresoras 3D. Licenciado en Medicina por la Universidade de Santiago y doctorado en la Autónoma de Madrid, el neurocientífico lleva más de quince años en Estados Unidos, donde, tras conseguir una beca Fulbright, empezó a trabajar en el laboratorio del premio nobel Torsten Wiesel en la Universidad Rockefeller de Nueva York. El propio Torsten le pidió luego que se hiciera cargo de la beca que había mantenido su laboratorio durante 20 años, lo que consiguió con la nota más alta de la competición. Más tarde creó su propio laboratorio en la Universidad de Connecticut y ahora ha sido nominado para catedrático distinguido en la Universidad Estatal de Nueva York.

-Usted desveló recientemente el mecanismo neuronal que explica la ilusión óptica de Galileo. ¿Qué aplicaciones se derivan?

-Nuestro trabajo demuestra que el cerebro dedica más neuronas al procesamiento de objetos oscuros en fondo claro (como el texto de esta página) que a objetos claros en fondo oscuro. Podría explicar por qué la mayoría de nosotros preferimos leer texto en fondo blanco. También demuestra que el tamaño de los objetos se distorsiona más cuando hay poca luz de fondo, aunque sea suficiente para estimular los conos de la retina. Este resultado podría tener aplicaciones en miopía. Si la falta de luz aumenta la distorsión de las imágenes podría hacer que la miopía se desarrolle y progrese más rápido cuando nuestro sistema visual tiene que trabajar con luz artificial de baja intensidad.

-Lleva diez años trabajando en prótesis audiovisuales. ¿Puede explicar su proyecto?

-Utilizamos impresoras 3D de alta resolución para construir una microplataforma que acomoda múltiples microagujas de platino que insertamos y movemos dentro del cerebro. Llevamos más de 10 años, pero el progreso es lento. En colaboración con Harvey Swadlow, en la Universidad de Connecticut, demostramos que estas microagujas funcionan durante varios años dentro del cerebro y causan un mínimo daño del tejido cerebral, lo que no ocurre con otras prótesis cerebrales que se están utilizando para el tratamiento de párkinson y dolor crónico.

-¿Son mucho más complejas que las auditivas?

-El número de agujas que estamos utilizando por ahora es muy reducido y, aunque las prótesis auditivas han dado buen resultado con solo 22 electrodos, la cóclea (el aparato receptor para audición) tiene solo 3.500 células receptoras, mientras que la retina (el aparato receptor para visión) tiene más de 125 millones de receptores cuya información se transmite al resto del cerebro a través de un millón de neuronas en el nervio óptico. Claramente, las prótesis visuales van a necesitar muchos más electrodos que las auditivas.

-¿Cree que serán una realidad para las personas ciegas?

-Ya son una realidad. No muy lejos de Galicia, en Lisboa, William Dobelle implantó la primera prótesis visual en humanos en un instituto que creó en Portugal no hace muchos años. Dobelle llevaba 30 años desarrollando su prótesis y el paciente que la aceptó en el año 2000 ha pasado ya a la historia de la ciencia. Pero todavía queda un largo camino que recorrer hasta que esta tecnología funcione lo suficientemente bien como para convertirse en práctica común en la clínica.

-¿Y ustedes cuándo harán ensayos clínicos?

-Están todavía muy lejos, probablemente a más de diez años.

José Manuel Alonso director del laboratorio de neurociencia universidad de nueva york

Un vigués desentraña el misterio de Galileo

Un equipo de neurocientíficos liderado por José Manuel Alonso desvela la ilusión óptica que sorprendió al genio

ágatha de santos | vigo 02.03.2014 | 13:56 FARO DE VIGO.

Los dos puntos son idénticos, aunque el blanco parezca mayor. // SNIC

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Siempre se ha dicho que el negro hace más delgado y hasta cierto punto es cierto. Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York, liderado por el neurocientífico vigués José Antonio Alonso, demuestra que esto se debe a una ilusión óptica, ya que el ojo humano percibe de forma distinta los objetos claros y oscuros. Este fenómeno visual ya desconcertó a Galileo Galilei, que se preguntaba por qué Venus parecía ser ocho o diez veces más grande que Júpiter cuando se contemplaban a simple vista. Cuatro siglos después, la respuesta viene de la mano de un científico gallego.

¿Por qué nos vemos más delgados con ropa negra que con ropa blanca? La respuesta no está en la prenda, sino en la distinta forma en que el ojo humano percibe los objetos brillantes y los oscuros. Es el mismo fenómeno visual que explica por qué nos cuesta menos leer un texto negro sobre blanco que uno blanco sobre negro o por qué si contemplamos a simple vista Venus y Júpiter, el primero, a pesar de ser mucho más pequeño, parece ser ocho o diez veces más grande que el gigante gaseoso. Este fenómeno desconcertó a Galileo Galilei, que ya se refirió a él en 1632, y fue asumido por las generaciones posteriores de científicos, que lo compararon con lo que ocurre con el vaho en una lente empañada. Sin embargo, la ciencia no lograba dar con la respuesta.

Ahora, científicos del laboratorio de neurociencia de la Universidad Estatal de Nueva York que dirige el investigador vigués José Manuel Alonso han desentrañado este misterio al constatar que la respuesta neuronal es distinta en función de que el ojo perciba un objeto claro o uno oscuro. Según el estudio, que publica la prestigiosa revista "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS), en la retina hay distintos mecanismos que se activan cuando llega información desde el exterior. Si se trata de un objeto brillante en un entorno oscuro, como una estrella en el cielo nocturno, se activa el canal de información neuronal llamado ON. Sin embargo, si lo que se está viendo es un objeto oscuro en un fondo claro, como un lunar negro en una hoja de papel blanco, se activa el canal OFF.

Tras estudiar las respuestas de las neuronas en el sistema visual del cerebro, los científicos constataron que los estímulos oscuros producen una respuesta fiel que representa exactamente el tamaño del objeto, mientras que los estímulos con luz ofrecen una respuesta exagerada. "En nuestro estudio demostramos una diferencia entre las respuestas de células ON y OFF que podría explicar la ilusión visual descrita por Galileo hace 400 años. Demostramos que las respuestas de las células ON distorsionan el tamaño de los objetos más que las células OFF y esta distorsión aumenta con el brillo de los objetos (objetos más brillantes se ven mas grandes) y con la luz de fondo (objetos en fondos mas oscuros se ven más grandes)", explica Alonso, licenciado en Medicina por la Universidad de Santiago y doctor en Neurociencia por la Autónoma de Madrid.

Por esta razón, cuando Galileo contemplaba directamente el cielo, veía al brillante y pequeño Venus mucho mayor que Júpiter, el planeta más grande del Sistema Solar. La neurociencia explica ahora esta paradoja. "Aunque el tamaño físico de Júpiter es mayor, Venus es mucho más brillante porque está más cerca del Sol y de la Tierra. Debido a su brillo, Venus tiene una corona radiante mas grande que Júpiter. Nuestro trabajo indica que la corona radiante que describió Galileo es mayor en Venus que Júpiter porque las células ON distorsionan más el tamaño del planeta más brillante que es Venus", detalla.

Según el investigador, esta distorsión empieza en la misma retina, en los fotorreceptores, las células que transforman la luz en electricidad. Alonso añade que este fenómeno visual no sólo afecta a cómo percibe el ojo humano objetos en el espacio, sino a la visión en general. "Nuestros resultados podrían ayudar a explicar porque la mayoría de nosotros preferimos leer letras negras en fondo blanco en vez de letras blancas en fondo oscuro", comenta.

Este estudio no solo ha despertado interés en el campo de la neurociencia, sino también en el de la astronomía, interesada en saber por qué la distorsión es menor cuando se observa a través de un telescopio y hasta qué punto lo que percibe el ojo humano responde a la realidad de los objetos celestes.

"Estamos interaccionando con dos astrónomos de Estados Unidos para intentar entender este tema con más detalle. Según ellos, nuestro descubrimiento podría ayudar a entender otras inconsistencias en la astronomía sobre el tamaño de las manchas solares y los canales de Marte", asegura Alonso, que dirige desde 2002 este laboratorio de la Universidad Estatal de Nueva York, cuyas líneas de investigación se centran en estudiar los circuitos neuronales del cerebro encargados de procesar las imágenes visuales.

Avances en Estrabismos

La Videoculografía 3D ayuda a decidir que intervención utilizar y los resultados que tendrá

Dr. Carlos Laria Ochaita / Información 07.01.2014 | 18:24

Imagen de una Videoculografía realizada a una niñaInformación

La técnica más moderna existente para el diagnostico de los estrabismos y nistagmus, es la denominada Videooculografía 3D, que nos aporta una precisión muy por encima de lo que elojo humano es capaz de valorar. Actualmente teníamos un inconveniente supeditado a la necesidad de una cierta edad juvenil adulta para poder realizarla, pero desde hace unos meses en la Unidad de Estrabismos de Oftalmar en el Hospital Medimar Internacional de Alicante, disponemos de un nuevo equipo que nos permite su aplicación en edades mucho menores, pudiendo ya realizarse en niños.

Con esta técnica totalmente incruenta y que puede aplicarse como si de un juego se tratase, podemos registrar el movimiento de los ojos en los tres ejes del espacio y en distintas posiciones de la mirada, pudiendo realizar una grabación y analizarla en detalle, así como obteniendo una medición de la desviación con precisiones superiores a 0,1%, algo que hasta la fecha no era imaginable. Solamente mediante la colocación de unas gafas que nos permite graduar al paciente, junto con unas cámaras infrarrojas para el análisis de cada ojo independientemente, podemos en unos minutos tener un completo análisis de los movimientos oculares tanto horizontales, como verticales y lo que es más difícil, la torsión ocular, registro que en ocasiones era imposible de analizar.

Con todos estos datos, podemos decir que la Videooculografía 3D nos aporta una gran ventaja a la hora de decidir el tipo de intervención que se debe realizar en cada caso y sus resultados, especialmente en casos muy complejos como pueden ser los nistagmus, las parálisis oculares o los estrabismos que han sufrido varias intervenciones y por tanto requieren de una valoración mucho más precisa de la que hasta la fecha disponíamos.

Desde hace años venimos impartiendo Cursos y Ponencias en Congresos de la Especialidad a nivel Nacional e Internacional, así como hemos realizado múltiples estudios en revistas especializadas ofreciendo las ventajas y aplicaciones de esta técnica a compañeros especialistas de alto nivel, pues esta técnica requiere de grandes conocimientos para poder aprovechar toda la información que nos ofrece. Por ello estamos colaborando en el desarrollo de la misma para hacerla más accesible a oftalmólogos noveles, con lo cual pueda ampliarse su aplicabilidad.

En Alicante somos el primer y único Centro que dispone de esta técnica para niños y desde luego nuestra experiencia en este Campo nos hace poder decir que la cirugía del estrabismo y del nistagmus está sufriendo un cambio fruto de la mejor comprensión de la patología debido a la gran cantidad de información que nos ofrece una técnica que puede aplicarse no solo en estrabismos y nistagmus, sino también en neurología, en tratamientos de rehabilitación visual e incluso en pacientes que van a ser intervenidos de cirugía refractiva para evitar complicaciones postquirúrgicas. La Videooculografía 3D nos permite registrar lo que anteriormente exigía múltiples consultas y aun así no posibilitaba una valoración tan precisa como la que ahora tenemos a nuestro alcance.

Seguiremos presentando nuestros resultados a la comunidad científica, pero actualmente ya podemos decir que en Alicante la población que padece de problemas en el movimiento de sus ojos, tiene a su alcance el método más exacto de registro existente en la actualidad: la VideooculografÍa 3D.