El funcionamiento del cerebro es uno de los mayores misterios del cuerpo humano. Su complejidad hace que no se pueda comparar con ningún otro órgano y es difícil estudiar los procesos que tienen lugar dentro de él. Sin embargo, conocer cómo funciona proporcionaría un conocimiento sumamente valioso para el ser humano. Quizá por ello la Comisión Europea ha destinado 1.000 millones de euros a ‘Human Brain Project’, un programa cuyo objetivo es entender los procesos neuronales mediante simulación.
Otro de los métodos que se están llevando a cabo para obtener conocimiento del cerebro humano son las interfaces cerebrales. Se trata de dispositivos que se implantan en el órgano, que captan las señales generadas y las procesan, para después enviar la información a un equipo informático. Por lo general son sistemas complejos, ya que la recepción y transmisión de estos impulsos es delicada, por no hablar de la intrusión que supone la introducción de algo artificial en una zona tan crítica.
Científicos de la Brown University, en Rhode Island (Estados Unidos), han contribuido al campo de las interfaces cerebrales con una novedad que puede resultar determinante para avanzar en el estudio. Han creado un dispositivo inalámbrico que se implanta en el órgano y es capaz de enviar información a un ordenador sin necesidad de una conexión por cable.
Las interfaces cerebrales que se sirven de cables para poner en contacto al dispositivo acoplado a los tejidos neuronales con el equipo informático tienen una limitación clara. Los pacientes o sujetos de experimentación tienen restringidos los movimientos, es decir, se puede recibir información sobre qué es lo que ocurre en su cerebro cuando mueven una extremidad, emiten un sonido o hacen un gesto. Pero es imposible obtener datos del funcionamiento del órgano en una actividad más compleja, que se realice diariamente.
La importancia de librarse de los cables
Al ser inalámbrica, la interfaz desarrollada por el equipo de la Brown University permite el libre movimiento del sujeto y la realización normal de su actividad diaria, por lo que se puede estudiar el cerebro durante tareas más complejas. Por el momento se ha probado en monos y cerdos durante 12 meses y se espera que próximamente se empiece a experimentar con humanos, aunque para ello antes tendrá que ser aprobado su uso por las autoridades competentes.
De esta forma, los científicos ahora pueden examinar qué sucede cuando, por ejemplo un mono, interactúa con otros congéneres y desarrolla una actividad social. Anteriormente sólo se podía recibir información de acciones como levantar una mano o mover la cabeza.
El carácter inalámbrico de esta nueva interfaz se debe a dos elementos básicos. Uno de ellos es una batería de ion litio, habitual en la industria electrónica. Ésta tarda en cargarse dos horas y una vez al máximo ofrece seis horas de rendimiento. El consumo eléctrico es de sólo 100 milivatios, pero eficiencia ofrece la autonomía suficiente para que el sujeto pueda desarrollar una actividad normal, proporcionando un tiempo relativamente amplio para que el dispositivo capte información.
Uno de los problemas con los que se encontraron los científicos a la hora de desarrollar el dispositivo es el recalentamiento que experimentaba la batería al cargarla, algo que se hace de forma inalñambrica. Teniendo en cuenta que se encuentra dentro del cerebro de un ser vivo, cuando esto sucede, han optado por enfriarlo, regando la zona donde está el implante con agua fresca. Según los investigadores esta acción “no afecta especialmente al bienestar del animal”.
El otro elemento básico que completa el carácter inalámbrico es una antena que transmite la información al ordenador. Previamente un chip recoge las señales neuronales y las digitaliza. A continuación, todos los datos, recogidos por los 100 electrodos del dispositivo, se envían a velocidad de 24 Mbps sobre bandas de frecuencia de 3,2 y 3,8 GHz.
El conocimiento del cerebro puede ayudar a luchar contra muchas enfermedades que actualmente son un reto para los médicos y un lastre para muchas personas. De hecho, el método de introducir implantes se está poniendo en práctica para combatir lacras, como el Alzheimer.
Imagen: DJ
