Dos viajes al interior del cerebro

Escrito por , 14 de marzo de 2014 a las 12:00
Dos viajes al interior del cerebro
Fundación Telefónica

Dos viajes al interior del cerebro

Escrito por , 14 de marzo de 2014 a las 12:00

Somos nuestro cerebro. Y la mejor manera de conocernos a nosotros mismos es estudiar y llegar a conocer más a fondo su estructura y funcionamiento. La neurociencia pretende definir cómo está diseñada esta “máquina” tan compleja, pero es una tarea ardua y en exceso compleja.

En un volumen de cerebro del tamaño de la cabeza de un alfiler, hay 27.000 neuronas y mil millones de sinapsis o uniones funcionales intercelulares especializadas entre neuronas. Por otro lado, el aprendizaje y la memoria se originan en las espinas de las neuronas y cada una tiene aproximadamente 20.000.

El conocimiento del cerebro está actualmente en pañales, podría decirse, de forma que, como ejemplo, del  cerebro de las ratas se conoce apenas un 10% de todas las conexiones y solamente de forma cualitativa. El gran desafío de la ciencia actual y futura es llegar a entender a la perfección cómo funciona este órgano. Urge por tanto viajar al interior del cerebro y recorrer todas sus regiones.

Dos de estos “viajeros” del cerebro son Javier de Felipe y Kevin Warwick. Ambos han participado recientemente en el ciclo de conferencias de Fundación Telefónica celebradas en torno a la exposición TecnoRevolución. Se trata de dos experiencias distintas pero con un mismo fin: avanzar en el conocimiento del cerebro humano.

Human Brain Project

Javier de Felipe es profesor del Instituto Cajal (CSIC), donde lidera el proyecto Cajal Blue Brain, que intenta recrear una columna cortical del cerebro para comprender su funcionamiento. La mente humana es más eficaz que un ordenador, pues realiza trucos para analizar el mundo circundante, y no sabemos cómo lo hace. El fin de la investigación es aprender esos trucos y enseñárselos a las máquinas.

De acuerdo con De Felipe, el cerebro funciona como un todo, aunque las distintas regiones se diferencian abiertamente entre sí. La estrategia consiste en analizar cada una por separado y luego intentar encontrarle sentido al conjunto, una vez que entendemos cómo funciona cada pieza.

Por otro lado, la iniciativa europea Human Brain Project es una ambiciosa empresa en la que están implicados 140 laboratorios de 80 instituciones de 23 países.

La Comisión Europea persigue desarrollar tecnología que reproduzca artificialmente los procesos del cerebro con el fin de analizar qué es lo que nos hace humanos, además de avanzar en la solución a enfermedades mentales y de generar técnicas de computación innovadoras.

Javier de Felipe relató un curioso experimento que lleva a cabo con su equipo y que consiste, a grandes rasgos, en asociar notas musicales a los valores matemáticos de las dendritas, es decir, las terminales de las neuronas que reciben impulsos nerviosos provenientes de otra. De esta forma, la actividad cerebral genera una melodía que permite identificar patrones de funcionamiento. Resulta relevante que en un cerebro enfermo abundan los silencios.

cerebro

El ciclo de conferencias se completó con la charla que ofreció el profesor de cibernética Kevin Warwick de la universidad británica de Reading, pionero en la experimentación con implantes en el cuerpo humano que aportan valiosos conocimientos al campo de la biotecnología.

La exposición de este experto inglés fue bastante práctica y muy centrada en experiencias concretas. De hecho, según confesó, tanto él como sus alumnos se convierten en conejillos de Indias de los experimentos. En este sentido, mostró cosas como un sensor implantado en los dedos de un alumno que vibra en función de la distancia de los objetos, u otros ejemplos, como sensores instalados en la lengua que se comunican con el cerebro más rápido que las señales visuales.

cerebro

Pero esta rama de investigación no se limita a implantar tecnología en el cuerpo humano; también se lleva a cabo en sentido inverso, instalando material biológico en robots. Se trata de integrar sentidos en robots para que tomen decisiones muy básicas en determinados experimentos que crean robots con inteligencias primarias, como las de las abejas o los gusanos.

Kevin Warwick expuso una experiencia basada en reproducir un cerebro en un cuerpo nuevo insertando tejido cerebral en unos pequeños cuerpos robóticos con ruedas. Por este medio ha conseguido detectar en las máquinas una incipiente capacidad de aprendizaje que les permite, por ejemplo, girar para esquivar un muro.

El equipo de Warwick también ha trabajado en temas estrictamente médicos, como el desarrollo de tratamientos para enfermos de Párkinson. A través de unos electrodos colocados en la cabeza del paciente se recoge en un ordenador toda la información sobre la actividad eléctrica del cerebro. Han logrado que el ordenador pueda predecir los espasmos que va a sufrir el enfermo con 20 segundos de antelación y así enviar un estímulo neutralizándolos.

Las señales electroquímicas son las que producen ideas y sensaciones, y para la comunicación humana hace falta convertirlas en mecánicas. Lo realmente  interesante en este campo sería poder comunicar cerebros entre sí. La investigación en este sentido estudia todos los aspectos relativos a la conexión de miembros ortopédicos – mecánicos y electrónicos -, directamente con el cerebro.

Kevin Warwick ha experimentado con su propio cuerpo implantándose un sensor en el brazo que antes sólo había sido probado con pollos. Gracias a este dispositivo podía, por ejemplo, encender las luces de una habitación con la mente o comunicarse cerebro a cerebro con su mujer, que también recibió un implante, de forma que cada vez que uno cerraba la mano el otro recibía un impulso.

Javier de Felipe y Kevin Warwick, son dos pioneros de una rama de la ciencia apasionante que promete mejorar la vida de los seres humanos a través del mejor conocimiento del cerebro, que en suma, no es otra cosa que conocernos mejor a nosotros mismos, como en el viejo dogma socrático.

Imágenes Human Brain Project / Fundación Telefónica

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