Chip subcutáneo con IA monitoriza la actividad cerebral para detectar epilepsia y otras enfermedades neurológicas

Aatmesh Shrivastava, profesor de ingeniería eléctrica y computación de la Universidad Northeastern, está desarrollando un chip capaz de registrar la actividad eléctrica del cerebro por debajo del cuero cabelludo y analizarla en tiempo real mediante inteligencia artificial, con el objetivo de detectar patrones asociados a trastornos neurológicos como la epilepsia, el Alzheimer o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). El proyecto cuenta con el respaldo de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos y busca superar las limitaciones de la electroencefalografía (EEG) convencional, que registra la actividad desde la superficie del cráneo durante periodos de apenas 20 a 90 minutos.

El cerebro genera señales eléctricas de forma constante, con las neuronas disparando hasta mil impulsos por segundo, pero la tecnología de EEG —desarrollada por el psiquiatra alemán Hans Berger en 1924— capta esa actividad de forma indirecta y con interferencias. Shrivastava compara la situación con varias personas hablando a la vez por la misma línea telefónica. «Al descender un poco por debajo de la superficie, se puede mejorar realmente la calidad de la señal», explica. Además, su dispositivo está diseñado para funcionar durante días o incluso meses, lo que permitiría identificar patrones de largo plazo que las grabaciones breves pasan por alto, como las transiciones hacia y desde estados de actividad anormal o las relaciones entre las crisis y el sueño, la alimentación o el estrés.

Shrivastava lleva años trabajando en chips de bajo consumo y autoalimentados, y esa experiencia es la base del nuevo desarrollo. Por otra parte, las señales crudas del EEG son un caos aparente sin puntos de referencia. Aquí entra en juego el aprendizaje automático integrado en el propio chip, que descompone cada registro en atributos concretos —la altura, la velocidad o la forma de una onda— y los vincula a eventos como las convulsiones, generando una lista de marcadores que se refina con cada nueva grabación.

Lo que distingue a este chip de otros sistemas subcutáneos continuos, que funcionan sobre todo como sensores, es precisamente ese análisis incorporado. Según Shrivastava, esto permitiría a los médicos identificar posibles desencadenantes de las crisis —como ciertos alimentos, la falta de sueño o el olvido de una medicación— al coincidir con picos de actividad. El propio investigador insiste en que no se trata de una intervención terapéutica, sino de una herramienta de seguimiento

Una vez que el chip funcione según lo previsto, el prototipo se probará en ratas o macacos en la Universidad de Florida.