El cerebro es uno de los objetos más delicados y complejos del universo, así que tratar de manipularlo podría parecer una auténtica tontería.
Pero, armados con un creciente entendimiento de la manera en que procesamos las percepciones y los recuerdos, los neurocientíficos están comenzando a crear implantes que, esperan, ayuden a tratar un amplio abanico de condiciones, desde la ceguera hasta la parálisis.
¿Cómo funcionan estos implantes? Esta es nuestra guía fácil al increíble mundo de los implantes de cerebro.
Paso 1: escoger un camino
Ciertos implantes, que ofrecen una estimulación profunda del cerebro, ya están siendo utilizados para el tratamiento del Parkinson.
El objetivo último es comunicarse con el cerebro utilizando un sistema sofisticado de señales, que deberían permitir curar un amplio espectro de desórdenes.
Un tipo de implante intenta atacar el problema justo al comienzo de la experiencia sensorial, como la de la vista o el oído.
Es posible que un día implantes de retina puedan reemplazar ojos defectuosos, mientras que ya se están utilizando con cierto éxito unos implantes cocleares para restablecer el sentido del oído en personas sordas.
Un segundo tipo de aparato podría transmitir señales del cerebro a las extremidades para curar la parálisis u operar miembros robóticos.
Un tercer tipo de implante podría establecer conexiones dentro del cerebro mismo, reemplazando, por ejemplo, un hipocampo dañado para almacenar y regenerar recuerdos.
Paso 2: descifrar el código
Para todos estos implantes uno de los obstáculos más grandes es descifrar el código del cerebro, de manera que podamos comunicarnos en su propio lenguaje.
Una técnica prometedora, desarrollada por Sam Deadwyler en la escuela de medicina de Wake Forest en Estados Unidos utiliza el algoritmo “Mimo”, normalmente empleado para desentrañar mensajes en comunicaciones inalámbricas.
Cuando lee impulsos eléctricos en el cerebro, el aparato puede aprender qué secuencia de señales corresponde a ciertas acciones y reproducirlas cuando es necesario, una técnica que puede resultar útil para restablecer la memoria perdida.
Paso 3: Entrenarlo
Sheila Nirenberg, de la universidad de Cornell, se ha abocado a un algoritmo diferente para determinar cómo el ojo transmite información al cerebro, en su intento por crear una retina artificial.
Del mismo modo que en el trabajo de Deadwyler, implica entrenar el aparato con experiencias del mundo real. En este caso, la científica grabó la actividad de retinas saludables mientras miraban fotos de un parque local.
Nirenberg sostiene que la clave es encontrar maneras de simplificar la información, como lo hacen los ojos naturalmente.
“La retina toma lo que necesitas y desecha lo que no”, explica.
Paso 4: Infiltrar el cerebro
Una vez que conoces el código del cerebro, el siguiente desafío es transmitir esas señales en forma segura, sin dañar nuestro delicado tejido neural.
Los electrodos causan cicatrices y son atacados por el sistema inmune. Sin embargo, ciertas técnicas pueden minimizar el daño.
Se los puede envolver en seda, de manera que se deslicen a través del tejido, o cubrirlos en neurotransmisores y hormonas cultivadas para estimular las neuronas que lo rodean con el fin de que generen nuevas conexiones.
Otros están explorando maneras de crear los electrodos a partir de “hidrogeles” suaves, el tipo de material que se utiliza para fabricar lentes de contacto.
Paso 5: Hágase la luz
Alternativamente, podría intentarse masajear las neuronas con rayos de luz.
Nirenberg, por ejemplo, está usando una técnica llamada “optogenética” para sus retinas artificiales.
La misma implica manipular genéticamente las células neuronales relevantes detrás del ojo para que se activen cuando se exponen a cierta frecuencia de luz.
Su aparato comunica entonces las señales con flashes cortos.
Esto reduce el riesgo de dañar el tejido, y puede ubicar de manera precisa las células que necesitan ser estimuladas a actuar.
Paso 6: encender el sistema
Encender los implantes dentro del cerebro es otro asunto complejo.
Cargar los aparatos en forma remota parece ser el mejor método para los que están incrustados en el cerebro mismo.
Transmitir suficiente energía sin calentar el tejido es difícil, pero realizable: un equipo recientemente desarrolló una antena del tamaño de un grano de arroz que puede recibir energía a través de tejido de varios centímetros de espesor sin exceder el límite seguro de radiación electromagnética.
Paso 7: ¿piratear los sentidos?
Por el momento, estos aparatos sólo están siendo pensados para el tratamiento de personas con discapacidad severa.
Ya ha habido experimentos exitosas con chips que permiten que la persona opere extremidades robóticas, mientras que Nirenberg espera probar sus retinas artificiales en humanos en los próximos años.
Por su parte, la agencia de investigación avanzada del Departamento de Defensa de Estados Unidos, (Darpa, por sus siglas en inglés), estima que estará sometiendo a prueba aparatos para la amnesia para el año 2019.
Pero algunos futuristas espera que los implantes puedan llegar a conferirle poderes de superdotados a personas normales.
Para probar lo que se puede venir, recientemente un periodista “pirateó” su aparato de audición para escuchar las señales wifi mientras caminaba por Londres.
No es inconcebible que cualquiera con uno de estos aparatos pueda hacer lo mismo, incluso para escuchar conversaciones en otra habitación.
Para ser realistas, es improbable que personas saludables se sometan a operaciones de implante de cerebro por motivos recreacionales.
Pero, ¿quién sabe?
Después de todo, devolverle el sentido de la vista a los ciegos y ayudar a quienes no pueden caminar a recuperar el uso de sus piernas eran impensables hace apenas unas décadas.
