El implante cerebral inalámbrico más pequeño del mundo

Tres laboratorios, tres enfoques, un objetivo: liberar al cerebro de los cables

En artículos publicados entre noviembre y diciembre de 2025, equipos de investigación de Cornell, Columbia/Stanford/UPenn y el MIT describieron tres rutas muy diferentes hacia interfaces cerebrales inalámbricas y mínimamente invasivas. En Cornell y la Nanyang Technological University, los investigadores revelaron el MOTE, un dispositivo optoelectrónico de microescala que es literalmente más pequeño que un grano de sal y que registró picos neuronales en ratones durante más de un año. En Columbia y sus colaboradores clínicos, los ingenieros presentaron BISC, un implante de silicio tan delgado como el papel que alberga decenas de miles de electrodos y un enlace inalámbrico de 100 megabits. Y en el MIT, los científicos presentaron la "circulatronics": híbridos de células y electrónica que pueden viajar a través del torrente sanguíneo, cruzar la barrera hematoencefálica intacta y autoimplantarse en un sitio objetivo para proporcionar estimulación eléctrica focalizada. Cada proyecto aborda un cuello de botella diferente —tamaño, ancho de banda o riesgo quirúrgico— y, en conjunto, ilustran cuán diversas son las opciones técnicas cuando se intenta colocar electrónica junto a las neuronas.

Extremos de la miniaturización: el MOTE

En pruebas de laboratorio, el dispositivo se colocó o inyectó en la corteza de barriles del ratón y registró de manera fiable tanto los picos de neuronas individuales como la actividad sináptica más amplia a lo largo de un año, produciendo una cicatrización mínima. El equipo aplicó recubrimientos protectores de capa atómica durante la fabricación para frenar la corrosión en el entorno fluido del cerebro, y señalan que los materiales del dispositivo pueden ser compatibles con la resonancia magnética (MRI), una ventaja práctica significativa para futuros trabajos clínicos. El artículo sobre el MOTE apareció en Nature Electronics y es importante porque demuestra un registro crónico y sin cables a una escala mucho menor de lo que anteriormente se consideraba factible.

Chips corticales de gran ancho de banda y delgados como el papel: la plataforma BISC

El diseño de un solo chip del BISC contiene 65.536 electrodos, 1.024 canales de registro y más de 16.000 canales de estimulación, además de radios integradas y gestión de energía. En las pruebas publicadas, el sistema demostró una estación de relevo que conecta el implante con computadoras externas mediante un enlace de radio de banda ultraancha capaz de alcanzar unos 100 Mbps, una capacidad de transmisión órdenes de magnitud superior a la de la mayoría de las interfaces cerebro-computadora (BCI) inalámbricas actuales. Ese ancho de banda es lo que hace que el BISC sea atractivo para las neuroprótesis clínicas y para vincular la actividad de la población cortical con decodificadores de aprendizaje automático. El implante se fabricó utilizando procesos establecidos de fundición de semiconductores y el equipo ya ha comenzado estudios humanos intraoperatorios cortos y ha creado una startup para comercializar el dispositivo.

Entrega no quirúrgica: la circulatronics del MIT

Los investigadores probaron la circulatronics en ratones y demostraron el direccionamiento a regiones cerebrales inflamadas y la estimulación local con precisión de escala micrométrica, evitando al mismo tiempo el daño tisular y el ataque inmunitario que afectan a los implantes más grandes. El trabajo apareció en Nature Biotechnology y traza una posible ruta no quirúrgica hacia millones de sitios de estimulación microscópicos, con implicaciones obvias para el tratamiento de la inflamación focal, el glioblastoma o las lesiones difusas que son difíciles de alcanzar quirúrgicamente.

Energía, comunicación y el sistema inmunitario: los compromisos que definen el campo

Cuando se comparan las tres plataformas, las diferencias se reducen a unos pocos compromisos de ingeniería fundamentales. La energía y la telemetría dominan el diseño: el MOTE utiliza luz transmitida tanto para la energía como para la señalización óptica de salida, lo que permite un tamaño diminuto a costa de una tasa de datos limitada y poca profundidad de penetración. El BISC utiliza radios integradas y un relevo externo para lograr una transmisión de datos muy alta y estimulación integrada, pero requiere su colocación en el espacio subdural y un relevo portátil. La circulatronics evita por completo la cirugía al aprovechar las células para transportar la electrónica, pero eso requiere una ingeniería biológica cuidadosa para controlar a dónde van los dispositivos y cómo se comportan una vez que llegan.

La biocompatibilidad es otro eje. Los fluidos del cerebro corroen la electrónica y provocan respuestas inmunitarias; los equipos utilizan diferentes contramedidas: recubrimientos protectores de capa atómica para el MOTE, sustratos conformados flexibles para el BISC y camuflaje de células vivas para la circulatronics. Cada estrategia conlleva nuevas incertidumbres: dispositivos diminutos que escapan al rastreo, el destino a largo plazo de los híbridos inyectados o interacciones inesperadas con modalidades de imagen y otros dispositivos médicos.

Vías clínicas, comercialización y obstáculos regulatorios

Los tres proyectos son explícitamente traslacionales pero enfrentan diferentes desafíos regulatorios y comerciales. El uso de fabricación de semiconductores establecida por parte del BISC y su inserción quirúrgica subdural se adaptan naturalmente a la regulación de implantes y flujos de trabajo neuroquirúrgicos existentes, lo que ayuda a su avance hacia los ensayos clínicos. El MOTE de Cornell está a muchos pasos más de su uso en humanos: los registros crónicos en ratones son alentadores, pero escalar la alimentación óptica y la recolección de datos a través del grosor del cráneo humano sigue siendo un obstáculo técnico. El concepto de circulatronics del MIT es el más disruptivo de los tres desde una perspectiva clínica —eliminando la craneotomía a favor de una ruta inyectable—, pero también atraerá el mayor escrutinio regulatorio porque cruza deliberadamente la barrera hematoencefálica y utiliza células vivas como transporte.

La actividad comercial ya está en marcha: investigadores de Columbia/Stanford han lanzado una empresa para fabricar kits de investigación BISC, y el equipo del MIT tiene planes de avanzar hacia ensayos a través de una startup. Las fuentes de financiación incluyen los Institutos Nacionales de Salud de los EE. UU. y, en algunos casos, programas financiados por defensa que han apoyado durante mucho tiempo el trabajo de ingeniería neural de alto riesgo. Esa mezcla acelera la investigación pero reabre preguntas sobre el doble uso y la gobernanza de las potentes tecnologías cerebro-computadora.

Ética, seguridad y lo que significa lo “inalámbrico” para la mente

A medida que los implantes se vuelven más pequeños y los enlaces inalámbricos más rápidos, los problemas éticos se desplazan del riesgo quirúrgico a cuestiones de privacidad, propiedad de los datos y control. Dispositivos de alto ancho de banda como el BISC traen consigo el potencial de registrar, decodificar y estimular con alta resolución temporal y espacial, capacidades que plantean preguntas difíciles sobre quién puede acceder a los datos neuronales, cómo se almacenan y analizan, y cómo prevenir interferencias no deseadas. Los implantes en miniatura como el MOTE o la circulatronics autotransportable desafían los marcos regulatorios que asumen que los dispositivos son físicamente rastreables y extraíbles. Investigadores y clínicos enfatizan los objetivos terapéuticos —control de la epilepsia, recuperación de parálisis, restauración visual—, pero ingenieros y expertos en ética ya están instando a trabajar de forma paralela en estándares de seguridad, consentimiento informado y seguimiento a largo plazo.

Un futuro plural para las interfaces neuronales

Lo que surge de estos artículos no es un único ganador, sino un conjunto de herramientas. Para algunas aplicaciones —control de prótesis de alto rendimiento o mapeo cortical de grado de investigación—, un chip a escala de oblea y de alto ancho de banda como el BISC parece ser lo más prometedor. Para el monitoreo mínimamente invasivo o la interconexión con organoides y pequeñas estructuras neuronales, los microdispositivos ópticos tipo MOTE podrían abrir experimentos que antes eran imposibles. Y para la neuromodulación terapéutica donde la cirugía no es práctica, la circulatronics transportada por células sugiere una alternativa radical.

Esas posibilidades son emocionantes, pero traducirlas en tecnologías clínicas seguras y equitativas requerirá años de ingeniería, estudios a largo plazo en animales y humanos, trabajo regulatorio y una conversación pública sobre los usos aceptables. El futuro cercano de los implantes cerebrales no es, por lo tanto, un único milagro en miniatura, sino un conjunto en expansión de compromisos que los clínicos, los reguladores y la sociedad deberán sopesar cuidadosamente.

Fuentes

• Nature Electronics (artículos de investigación sobre MOTE y BISC)
• Nature Biotechnology (artículo de investigación sobre circulatronics)
• Cornell University (laboratorio Molnar, Cornell NanoScale Facility)
• Columbia University School of Engineering and Applied Science (colaboración BISC)
• MIT Media Lab / Nano‑Cybernetic Biotrek Lab (investigación sobre circulatronics)
• Programa DARPA Neural Engineering System Design