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Dado que los avances se producen más rápido que en cualquier otro campo de la ciencia, en los últimos años han sucedido muchas cosas en la neurociencia. Aquí hay 22 estudios de neurociencia realmente alucinantes que desafían nuestras ideas preconcebidas sobre quiénes somos o quiénes podríamos ser.
A principios de este año, los científicos del MIT desarrollaron una nueva técnica para emparejar el mapeo estructural (anatomía del cerebro) con el mapeo funcional (cómo se comporta el cerebro); es la primera vez que esto se logra adecuadamente. Además, esto se ha hecho en ratones vivos, realizándose el mapeo de las regiones del cerebro del ratón en tiempo real. Este vídeo da una idea de lo fascinante que es ver el acoplamiento de las estructuras cerebrales y la actividad en vivo cambiando en respuesta a que a un ratón se le muestran diferentes imágenes.
la microscopía de tres fotones de generación del tercer armónico ( THG el mapeo retinotópico , lo que permite observar la actividad a través del tejido cerebral profundo mediante firmas eléctricas.
También ofrece una resolución asombrosa, lo que permite estudiar neuronas individuales y sus subestructuras, así como los vasos sanguíneos finos y la mielina , una especie de aislante conocido por ser un factor crítico en la velocidad de procesamiento del cerebro.
Este estudio se centró en los centros visuales del cerebro, pero el mismo método puede utilizarse para estudiar otras regiones. Promete ser una herramienta poderosa para comprender las diferencias entre los estados cerebrales sanos y enfermos, así como cómo responde el cerebro a la estimulación ambiental.
La Universidad de Stanford logró un avance clave con una nueva de microscopía bifocal llamada COSMOS . Su trabajo capturó películas de actividad neuronal en toda la corteza cerebral de un cerebro de ratón.
Estas señales se registraron esencialmente filmando el cerebro desde tres ángulos diferentes y luego extrayendo señales computacionalmente para proporcionar un video en vivo de la actividad macroscópica en los hemisferios izquierdo y derecho. Aquí hay una muestra donde literalmente se ve la notable tormenta eléctrica de un cerebro real en acción.
A medida que la corteza maneja funciones cognitivas complejas de nivel superior, comportamientos más misteriosos, como los procesos de toma de decisiones, ahora pueden comenzar a desentrañarse de manera global. Por ejemplo, para comprender la relación entre las decisiones que dependen de la percepción sensorial y la función motora (piense en lo que implica decidir en qué dirección esquivar un automóvil que se aproxima).
Los investigadores también esperan que COSMOS sea un método de bajo coste para detectar los efectos de los fármacos psiquiátricos, de modo que puedan desarrollarse para que sean funcionalmente más eficaces.
Como cubrimos en un blog anterior Deep Mind de Google se produjo al imitar las columnas neocorticales de la mente humana. Esto condujo a una inteligencia enormemente aumentada utilizando una fracción de la potencia informática. Como resultado, esta IA modelada por humanos ha superado a los mejores jugadores de ajedrez, Go y eSports del mundo en sus propios juegos.
Aunque no se comprende completamente, el sueño proporciona una función crítica para los cerebros de mamíferos y humanos, y ocurren serios problemas cuando se sufre privación de sueño Este año, el Laboratorio Nacional de Los Álamos descubrió que las redes computacionales de los sistemas de IA también sufren una especie de privación de sueño, volviéndose inestables cuando trabajan durante largos períodos sin descanso. Sin embargo, cuando se puso en un estado de red similar a las ondas cerebrales que experimentamos durante el sueño, se restableció el rendimiento óptimo.
Puede que esto no parezca gran cosa, pero es probable que los avances en la IA transformen la forma en que vivimos todas nuestras vidas. Los hallazgos también sugieren que la fusión de las disciplinas de la neurociencia y el campo de la inteligencia artificial podría dar lugar a una nueva era de computadoras súper inteligentes.
Se ha utilizado un dispositivo cerebral minúsculo Este ensayo , llevado a cabo en la Universidad de Melbourne, implantó la nueva microtecnología dentro del cerebro de los participantes.
El dispositivo llamado Stentrode™ se insertó mediante una cirugía de ojo de cerradura en el cuello y desde allí se trasladó a la corteza motora a través de los vasos sanguíneos. Este método mínimamente invasivo evita los riesgos asociados y las complicaciones de recuperación de la cirugía cerebral abierta.
El implante utiliza tecnología inalámbrica para transmitir actividad neuronal específica a una computadora, donde se convierte en acciones basadas en las intenciones de los pacientes. Sorprendentemente, este pequeño chip permitió a los pacientes realizar acciones como hacer clic y hacer zoom, y escribir con un 93% de precisión, ayudándoles a hacer cosas que damos por sentado, como enviar mensajes de texto, enviar correos electrónicos y comprar en línea.
Aún es muy temprano, pero la naturaleza mínimamente invasiva del tratamiento muestra el gran potencial de las microneurotecnologías para ayudar a personas con todo tipo de deterioro cognitivo.
En 2018 informamos que los científicos aprendieron cómo reprogramar células madre en neuronas específicas. Este año, investigadores de cuatro universidades diferentes de EE. UU. han dado un paso más grande hacia el santo grial de la extensión de la vida. Al identificar redes de genes que regulan la regeneración celular, han podido manipular células normales para que se conviertan en células progenitoras , que pueden transformarse en cualquier tipo de célula para reemplazar las células moribundas.
Su prueba de concepto se llevó a cabo con las células gliales del pez cebra, convirtiéndolas efectivamente en células madre que luego detectaron y restauraron las células retinianas dañadas para recuperar la visión deteriorada.
La muerte celular, o apoptosis , juega un papel importante en el inevitable envejecimiento natural de los seres humanos. Los investigadores creen que el proceso de regeneración de neuronas en el cerebro será similar. Si tiene éxito, tendrá enormes implicaciones para enfermedades como la enfermedad de Alzheimer, donde grandes regiones del cerebro pueden perderse debido a la muerte de las neuronas. También puede desempeñar un papel en la prevención de los numerosos efectos secundarios del envejecimiento natural en el cerebro, para lograr una vida más larga y saludable en plena forma hasta la vejez.
En lugar de reemplazar las células moribundas, los científicos de la Universidad de Heidelberg han identificado procesos clave involucrados en la muerte de las células cerebrales, llamados neurodegeneración . Se trataba de descubrir el proceso mediante el cual la absorción celular de glutamato previene la muerte celular en personas sanas, pero se vuelve inactiva en estados patológicos como un accidente cerebrovascular, donde el suministro de oxígeno a las células cerebrales se restringe.
En efecto, esto lleva a que las células se maten a sí mismas simplemente porque no reciben las señales químicas correctas que les indiquen que permanezcan con vida. Luego, los investigadores desarrollaron una clase especial de inhibidores que pueden intervenir y desactivar el "complejo de muerte" celular antes de que ocurra.
Los inhibidores demostraron ser muy eficaces para proteger las células nerviosas, lo que con suerte conducirá a una nueva clase de opciones de tratamiento para enfermedades neurodegenerativas.
Investigadores de la Universidad de Aarhus han utilizado técnicas avanzadas de imágenes por PET y MRI para revelar que la enfermedad de Parkinson en realidad es una de dos variantes diferentes de la enfermedad .
En una variante, la enfermedad comienza en los intestinos y luego se propaga al cerebro a través de conexiones neuronales. En el otro, comienza en el cerebro y luego pasa a los intestinos y otros órganos. Este vídeo ofrece una excelente descripción general.
Aunque no es curativo, es un paso importante en la dirección correcta para poder identificar el inicio en una etapa temprana para tomar medidas preventivas. Por ejemplo, puede conducir a tratamientos que impidan que la enfermedad llegue al cerebro, donde los efectos se vuelven debilitantes con el tiempo. También es otra pieza clave en el rompecabezas de las poderosas simbiosis entre nuestros intestinos y nuestra mente, conocida científicamente como eje intestino-cerebro .
Científicos de la Universidad de Cambridge y el Imperial College de Londres han desarrollado un nuevo tipo de algoritmo de IA que puede detectar, diferenciar e identificar diferentes tipos de lesiones cerebrales a partir de datos topográficos de tomografía computarizada.
Las tomografías computarizadas recopilan una gran cantidad de datos que los expertos pueden tardar horas en analizar, y esto debe incluir la evaluación colectiva de múltiples exploraciones a lo largo del tiempo para rastrear las trayectorias de recuperación o la progresión de la enfermedad. Esta nueva herramienta de inteligencia artificial parece ser mejor que los expertos humanos a la hora de detectar tales cambios, además de ser mucho más rápida y económica.
Por ejemplo, su investigación demostró que el software era muy eficaz para cuantificar automáticamente la progresión de múltiples tipos de lesiones cerebrales, lo que ayudaba a predecir qué lesiones aumentarían de tamaño. Es probable que la aplicación innovadora de este tipo de IA para ayudar al análisis humano sea la primera de muchas que transformarán los diagnósticos médicos de manera rentable.
Los superenvejecidos son personas cuyas habilidades cognitivas están muy por encima de las de sus pares en la vejez, conservando habilidades mentales juveniles hasta bien entrados los 70 y 80 años. Hasta ahora se ha entendido poco el secreto para conservar su forma máxima.
El Hospital Universitario de Colonia y el Centro de Investigación Juelich han descubierto una diferencia clave en su biología . Utilizando exploraciones PET revelaron que las personas que superan la edad tienen una resistencia notablemente mayor a tau y amiloides . Hasta hace poco, estas proteínas han resultado difíciles de estudiar.
Las personas que superan la edad también tienen niveles más bajos de tau y patología amiloide, lo que a su vez conduce a varios tipos de neurodegeneración en la mayoría de las personas en sus últimos años. Ahora se ha identificado que la resistencia reducida a la tau y la acumulación de amiloide es un factor biológico primario para la pérdida de la forma cognitiva máxima.
Se pueden centrar nuevas investigaciones en estos procesos para encontrar formas de posiblemente curar el deterioro mental en general, así como ayudar a desarrollar terapias para proteger contra las formas de demencia que ya están ocurriendo.
Un equipo de investigación de la Universidad de California en San Francisco ha desarrollado con éxito un método que utiliza estimulación cerebral profunda (ECP) para tratar de forma adaptativa los síntomas depresivos sólo cuando aparecen. La estimulación cerebral profunda implica la implantación de electrodos dentro del cerebro para administrar corrientes eléctricas que alteren la actividad cerebral.
Estudios anteriores han tenido un éxito limitado en el tratamiento de la depresión con DBS porque los dispositivos sólo podían proporcionar estimulación eléctrica constante en un área del cerebro. Sin embargo, la depresión puede afectar varias áreas del cerebro y las firmas neuronales de la depresión pueden aumentar y disminuir de manera impredecible.
Básicamente, con el objetivo de crear un marcapasos para el cerebro, los científicos decodificaron un nuevo biomarcador neuronal. Este patrón específico de actividad cerebral predice eficazmente la aparición de los síntomas. Con este conocimiento, el equipo personalizó una nueva tecnología DBS que solo se activa cuando y donde reconoce ese patrón.
El tipo de terapia automática bajo demanda es impresionante porque sus respuestas funcionales son únicas tanto para el cerebro del paciente como para el circuito neuronal que causa la enfermedad. En su primera prueba, este método personalizado de DBS se probó con un paciente que sufría de depresión severa y fue aprobado con gran éxito. Casi de inmediato, los síntomas del paciente se aliviaron y así continuó a largo plazo.
En la era de la COVID, donde la ansiedad y los problemas de salud mental son cada vez más comunes, este enfoque podría resultar una terapia sin medicamentos de gran valor para cientos de millones de personas.
Al igual que las ondas de luz, los humanos sólo podemos percibir un espectro relativamente pequeño de las ondas sonoras que viajan a nuestro alrededor. Normalmente sólo podemos captar frecuencias entre 20 Hz y 20.000 Hz, más allá de esto se considera ultrasónico. Este es el rango de frecuencia en el que operan animales como los murciélagos, y también lo que se utiliza en las exploraciones médicas con ultrasonido.
Científicos de la Universidad Aalto han sido pioneros en un nuevo método que utiliza tecnología sofisticada y ha dado lugar a un dispositivo que básicamente proporciona a los humanos una audición al nivel de los murciélagos . Esto incluye no sólo la capacidad de escuchar frecuencias mucho más allá de los 20.000 Hz, sino también de discernir la dirección y la distancia de las fuentes de sonido. Para los biólogos, por ejemplo, permite a las personas rastrear murciélagos que de otro modo serían sigilosos en vuelo y localizar sus posiciones.
Funciona grabando ultrasonido a través de un conjunto de micrófonos esféricos, que detecta sonidos ultrasónicos y utiliza una computadora para traducir el tono a frecuencias audibles. Luego reproduce las ondas sonoras convertidas a través de auriculares en tiempo real. Ser capaz de percibir sonidos normalmente inaudibles podría tener valiosas aplicaciones industriales, por ejemplo, poder escuchar y localizar fugas de gas que de otro modo serían silenciosas.
Aunque la neurociencia es un dominio de la ciencia relativamente joven y de rápido crecimiento, la inteligencia artificial (IA) es mucho más nueva y está creciendo más rápidamente. Investigadores del MIT han revelado el potencial de combinar estos dos campos de la ciencia .
Utilizando el aprendizaje automático, han descubierto que las redes neuronales artificiales pueden autoaprender a oler en tan solo unos minutos, imitando en realidad los circuitos olfativos del cerebro de los mamíferos. Esto es profundo porque el algoritmo puesto en marcha no tenía conocimiento de los millones de años de evolución necesarios para desarrollar el olfato biológicamente.
Sin embargo, sorprendentemente, la red neuronal artificial replicó la actividad biológica del olfato tan fielmente que reveló que la red olfativa del cerebro está matemáticamente optimizada para su función.
Esta imitación precisa de la estructura natural de los circuitos del cerebro mediante el aprendizaje automático independiente puede presagiar una nueva era en la que la IA nos enseña los secretos internos de la evolución biológica. El sentido del olfato es el punto de partida en 2021, pero quién sabe a dónde podría llevar esto…
Investigadores de la Universidad de California en San Francisco desarrollaron un nuevo tipo de neuroprótesis del habla para pacientes con parálisis que les impide hablar. El método se demostró con éxito en un hombre con un tronco encefálico gravemente dañado, lo que le provocó parálisis de todo el cuerpo.
De manera algo sorprendente, funciona detectando señales cerebrales relacionadas con el habla que controlan las cuerdas vocales. Cuando hablamos, las cuerdas vocales requieren instrucciones complejas de función motora para poder articular la amplia variedad de sonidos que utilizamos al conversar. Incluso cuando no podemos movernos, estas señales aún pueden enviarse desde el cerebro.
Utilizando grabaciones cerebrales de pacientes con epilepsia, los científicos desarrollaron un método para decodificar en tiempo real instrucciones a los músculos vocales en palabras. A partir de estos patrones neuronales, pudieron discernir de manera confiable 50 palabras comunes diferentes cada vez que el paciente las pensaba.
Todo lo que se necesitaba era que el paciente usara una serie de electrodos de alta densidad para capturar y registrar la actividad neuronal, que registraba señales de la corteza motora del habla. Esto permitió traducir hasta 18 palabras por minuto con un 93% de precisión. La ventaja para el paciente era que simplemente tenía que actuar como si realmente estuviera hablando y podía comunicar cientos de frases diferentes a partir de un vocabulario de 50 palabras.
Aunque este avance parece limitado a los pacientes paralizados, sufrimos parálisis todas las noches cuando soñamos (a menos que caminemos sonámbulos). Si se evoluciona lo suficiente, este enfoque podría, por ejemplo, allanar el camino para traducir nuestros propios pensamientos mientras dormimos.
"Técnicamente denominados 'organoides cerebrales', los minicerebros pueden cultivarse a partir de células madre pluripotentes inducidas" . Estas células madre se pueden extraer de la piel o de la sangre de una persona y tienen el potencial de transformarse en cualquier tipo de célula. La ventaja es que las estructuras celulares, normalmente de difícil acceso, pueden, en principio, cultivarse y aislarse para su estudio. Esto es especialmente relevante para el cerebro, aunque los minicerebros anteriores tenían estructuras funcionales limitadas.
El avance de este año realizado por científicos de la UCLA ha catapultado la complejidad estructural mediante el crecimiento de agregados de organoides para formar estructuras cerebrales tridimensionales complejas. Los investigadores tomaron células madre de pacientes con síndrome de Rett (una afección que provoca convulsiones) y pudieron desarrollar minicerebros con actividad funcional similar a partes del cerebro humano. Esto significó que pudieron observar de forma segura y exitosa patrones de actividad eléctrica que se asemejan al inicio de las convulsiones.
Esta investigación muestra por primera vez que algunos aspectos de la función cerebral pueden aislarse y estudiarse en el laboratorio hasta el nivel de células vivas individuales. La ventaja clave es que estos minicerebros pueden cultivarse para replicar aspectos de funciones cerebrales normales y enfermas, así como para probar medicamentos y tratamientos sin riesgos para los humanos o los animales.
La escala del cerebro humano es enorme, por lo que todavía existen limitaciones claras en términos de la complejidad de las estructuras cerebrales que pueden estudiarse, pero está claro que este dominio emergente de la neurociencia tiene un potencial similar al de la ciencia ficción.
Con el crecimiento exponencial de la potencia informática en las últimas décadas, los microchips se han vuelto cada vez más pequeños cada año. Neurocientíficos de la Universidad de Brown centrados en la tecnología han desarrollado una computadora inalámbrica tan pequeña que el ojo humano puede pasarla fácilmente por alto. Apodados 'neurogranos' (porque tienen aproximadamente el tamaño de un grano de sal), fueron desarrollados para rastrear y monitorear la actividad cerebral.
Estas computadoras ultrapequeñas pueden registrar la actividad eléctrica de las neuronas cercanas y transmitir sus datos de forma inalámbrica. El objetivo era desarrollar un nuevo tipo de sistema de interfaz cerebro-computadora (BCI), donde una red de minisensores puede rastrear colectivamente aspectos significativos de la actividad cerebral y enviar la información a un centro cercano.
En un experimento de prueba de concepto, los investigadores implementaron una red para registrar con éxito la actividad neuronal de un roedor con mucha mayor precisión que nunca antes. Este registro de señales cerebrales con un detalle sin precedentes aún se encuentra en sus primeras etapas, pero el avance tecnológico es muy prometedor para poder convertir ondas cerebrales en acciones útiles del mundo real sin ningún esfuerzo físico.
Este año se ha utilizado conjunto de microelectrodos Los científicos del John A. Moran Eye Center de la Universidad de Utah construyeron el dispositivo para registrar y estimular la actividad neuronal dentro de la corteza visual.
Implantado dentro del ojo, el conjunto recibe información visual a través de gafas que contienen una pequeña cámara de vídeo, y los datos se procesan mediante un software especializado. Luego, el dispositivo activa las neuronas de la retina para producir fosfenos, como si estuvieran recibiendo puntos de luz. A su vez, permite que la mente perciba imágenes básicas de líneas y formas.
Probado con un paciente completamente ciego, este método demostró ser eficaz y no implicó complicaciones derivadas de la cirugía ni de la estimulación neuronal. En esta primera prueba, sólo se utilizó una única matriz. Sin embargo, el próximo objetivo es utilizar de 7 a 10 matrices para ofrecer imágenes más detalladas que permitan a las personas ciegas navegar por el mundo visualmente.
Investigadores de la Universidad Northwestern han aplicado una nueva clase de "moléculas danzantes" para reparar tejidos en lesiones graves de la médula espinal y revertir con éxito la parálisis . La parte de baile implica manipular el movimiento de estas moléculas para que puedan abrirse camino hacia receptores celulares que normalmente son imposibles de alcanzar, para incitarlas a ponerse en marcha para reparar los tejidos nerviosos.
Estas moléculas aparentemente mágicas funcionan activando señales en cascada, activando la regeneración de los axones y ayudando a las neuronas a sobrevivir después de una lesión, fomentando el nacimiento de una variedad de nuevos tipos de células. Esto, a su vez, favorece la regeneración de los vasos sanguíneos perdidos necesarios para la curación celular.
Probada en ratones, con una sola inyección de la terapia molecular los ratones paralizados pudieron volver a caminar en menos de cuatro semanas. De manera algo conveniente, 12 semanas después (mucho después de que se complete la recuperación), los materiales se biodegradan en nutrientes para las células sin ningún efecto secundario, desapareciendo efectivamente del cuerpo de forma natural.
La realidad virtual (VR) ha sido utilizada por los psicofísicos durante décadas para investigar cómo percibimos la información sensorial. Este año, investigadores de la Universidad de Basilea, la universidad más antigua de Suiza, desarrollaron una aplicación de realidad virtual para tratar las fobias a las alturas .
Llamado Easyheights , el software compatible con teléfonos inteligentes proporciona terapia de exposición utilizando imágenes de 360° de ubicaciones reales. Usando un visor de realidad virtual, los usuarios se paran sobre una plataforma que comienza a un metro del suelo y luego se eleva progresivamente a medida que los usuarios se aclimatan a cada nivel de altura. Funciona aumentando la exposición sensorial a la altura sin aumentar el nivel de miedo.
Un ensayo clínico demostró la eficacia de esta forma inmersiva de tratamiento, produciendo reducciones significativas de la fobia en situaciones de altura reales. Los beneficios se experimentaron con sólo cuatro horas de capacitación en el hogar. Este descubrimiento muestra cómo la combinación del conocimiento de la neurociencia con las tecnologías actuales puede mejorar clínicamente la calidad de vida de las personas de formas fácilmente accesibles.
Mientras hablamos, los neurocientíficos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva están literalmente construyendo “cerebros en miniatura” genéticamente injertados con múltiples versiones de ADN neandertal. Utilizando la biotecnología futurista de abajo hacia arriba conocida como CRISPR , estos minicerebros contendrán grupos de neuronas vivas cultivadas a partir de células madre, que realizarán una actividad cerebral real.
Aunque serán demasiado pequeños para involucrar cualquier comportamiento complejo como la comunicación, se espera que revelen diferencias en la actividad cerebral fundamental que pudieron haber tenido los neandertales. De esta manera, la genética está proporcionando una especie de telescopio histórico para la neurociencia, que le permite observar el funcionamiento de cerebros antiguos. Todo ello a partir de ADN conservado en fragmentos de huesos durante decenas de miles de años.
Y si crees que esto es algo tan simple como unas pocas células en una placa de Petri… piénsalo de nuevo. Los investigadores alemanes planean conectar los minicerebros de los neandertales a robots para observar los resultados del comportamiento. Incluso más ambiciosa que la trama de una película de ciencia ficción futurista, si tiene éxito, la mente simplemente se queda atónita ante lo que será posible en los próximos años: ¿alguien es un robot neandertal sirviente doméstico?
Uno de los mayores desafíos que enfrentan los neurocientíficos es que es muy difícil estudiar cerebros vivos. Incluso en los cerebros fallecidos recientemente, las neuronas se descomponen rápidamente en las horas posteriores a la muerte, literalmente desintegrándose. Para afrontar este desafío, neurocientíficos entusiastas de la Universidad de Yale crearon una biotecnología de vanguardia llamada BrainEx . Este sistema de soporte de alta tecnología fue diseñado para mantener vivas las células cerebrales de la misma manera que el cabello y las uñas siguen creciendo post-mortem.
Al poner a prueba la tecnología, los investigadores utilizaron BrainEx para restaurar la actividad sináptica y la circulación en un cerebro de cerdo que había estado muerto durante cuatro horas. Se extrajo el cerebro del cerdo y se le revivió con un suministro de sangre artificial utilizando una mezcla patentada de agentes protectores, estabilizadores y de contraste. Esto tuvo lugar justo antes de que comenzara a producirse la destrucción de las funciones celulares y moleculares. La siguiente imagen muestra la diferencia entre un cerebro de cerdo que normalmente se desintegra 10 horas después de la muerte (izquierda) y células que parecen saludables en el cerebro de cerdo revivido (derecha).
Aquí viene la parte zombie. Aunque las neuronas se mantenían vivas y coleando, no había actividad funcional de nivel superior en los circuitos cerebrales, tan vivos y muertos al mismo tiempo. Este giro de la ficción tipo Frankenstein a la no ficción muestra cómo la neurociencia puede cambiar grandes cuestiones éticas de lo filosófico a lo práctico.
Sin embargo, la biotecnología no se limita a los cerdos zombis; en principio funcionará con cualquier tipo de cerebro de mamífero... ¡incluido el de los humanos! El avance tiene un enorme potencial para mejorar nuestro conocimiento práctico sobre cómo opera nuestra propia mente. Al mismo tiempo, parece inquietantemente cercano a devolver la vida a los muertos.
En una nota más inspiradora, en 2019 también se desarrolló un sistema informático capaz de traducir la actividad cerebral en habla sintetizada. Funciona decodificando los movimientos de los músculos implicados en el habla a través de impulsos nerviosos analizados mediante actividad electrofisiológica. Los resultados de un experimento realizado en la Universidad de California en San Francisco demostraron que una versión prototipo podía interpretar con éxito el lenguaje a través de señales nerviosas musculares, si se hablaba lentamente.
Los investigadores esperan mejorar la biotecnología hasta alcanzar velocidades de habla naturales , que rondan las 150 palabras por minuto. Aun así, esto ya es bastante notable teniendo en cuenta que sólo se miden señales cerebrales. Aquí hay un vídeo que demuestra cómo los patrones de actividad cerebral de la corteza somatosensorial del hablante, decodificados en movimientos del tracto vocal, pueden interpretarse como lenguaje.
Muchos científicos han intentado resolver este problema antes y han fracasado. Estos investigadores adoptaron un nuevo enfoque al crear modelos de inteligencia artificial para construir simulaciones de tractos vocales. De hecho, la IA luego aprendió a sí misma a partir de una biblioteca de datos de experimentos del habla y entrenó sus redes neuronales para poder decodificar el lenguaje a partir de movimientos vocales. Estos avances podrían ser pasos importantes en la simulación de la biología humana en programas informáticos con fines de investigación.
Desde una perspectiva médica, muchos pacientes con enfermedades de garganta o neurológicas, como accidentes cerebrovasculares o parálisis, pueden perder por completo la capacidad del habla. Esta neurotecnología combinada con un teléfono inteligente podría permitir que las personas sin voz hablen normalmente en tiempo real, todos los días, simplemente pensando en hablar.
Sin embargo, como la voz simulada solo requiere leer una pequeña región de la actividad cerebral, y el habla podría enviarse prácticamente a cualquier computadora, entonces, potencialmente, cualquiera podría comunicarse de manera silenciosa y encubierta con cualquier persona que tenga un teléfono inteligente y auriculares. Como ese sistema podría ser bidireccional, representa literalmente una solución neurotecnológica para la telepatía humana. Las posibilidades son infinitas.
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Aquí hay algunos hallazgos fascinantes de la neurociencia sobre el cerebro humano que quizás no conozcas.
Una diversidad de enfoques de investigación de NeuroTracker han dado lugar a conocimientos fascinantes sobre cómo el cerebro influye en el rendimiento y el bienestar humanos.
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