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Con avances que llegan más rápido que en cualquier otro campo de la ciencia, mucho ha sucedido en neurociencia a lo largo de 2019. Aquí hay tres áreas realmente alucinantes de investigación en neurociencia que desafían nuestras preconcepciones de quiénes somos o quiénes podríamos ser.
En estos precisos momentos, neurocientíficos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva están construyendo literalmente "cerebros en miniatura" modificados genéticamente con múltiples versiones de ADN neandertal. Mediante la tecnología biotecnológica futurista CRISPR, estos minicerebros contendrán grupos de neuronas vivas cultivadas a partir de células madre, capaces de realizar actividad cerebral real.
Aunque serán demasiado pequeños para implicar un comportamiento complejo como la comunicación, se espera que revelen diferencias en la actividad cerebral fundamental que pudieron tener los neandertales. De esta manera, la genética proporciona una especie de telescopio histórico para la neurociencia, permitiéndole observar el funcionamiento de los cerebros antiguos. Todo esto a partir de ADN preservado en fragmentos óseos 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. Investigadores alemanes planean conectar los minicerebros neandertales a robots para observar sus comportamientos. Incluso más ambicioso que la trama de una película de ciencia ficción futurista, si tiene éxito, te asombra lo que será posible en los próximos años. ¿Alguien quiere robots domésticos neandertales?
Uno de los mayores desafíos que enfrentan los neurocientíficos es la gran dificultad de estudiar cerebros vivos. Incluso en cerebros recientemente fallecidos, las neuronas se descomponen rápidamente en las horas posteriores a la muerte, 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.
Para poner a prueba la tecnología, los investigadores utilizaron BrainEx para restaurar la actividad sináptica y la circulación en un cerebro de cerdo que llevaba cuatro horas muerto. El cerebro fue extraído del cerdo y revivido con un suministro de sangre artificial utilizando una mezcla patentada de agentes protectores, estabilizadores y de contraste. Esto ocurrió justo antes de que comenzara la destrucción de las funciones celulares y moleculares. La imagen a continuación muestra la diferencia entre un cerebro de cerdo en desintegración normal 10 horas después de la muerte (izquierda) y las células con aspecto saludable en el cerebro de cerdo revivido (derecha).
Aquí viene la parte zombi. Aunque las neuronas se mantenían vivas y coleando, no había actividad funcional de alto nivel en los circuitos cerebrales; por lo tanto, estaban vivas y muertas a la vez. Este cambio de la ficción a lo Frankensteiniano a la no ficción muestra cómo la neurociencia puede transformar grandes cuestiones éticas, desde lo filosófico hasta lo práctico.
Sin embargo, la biotecnología no se limita a los cerdos zombi; en principio, funcionará con cualquier tipo de cerebro de mamífero, ¡incluidos los humanos! Este avance tiene un enorme potencial para mejorar nuestro conocimiento práctico sobre el funcionamiento de nuestras mentes. Al mismo tiempo, parece inquietantemente cercano a resucitar a los muertos.
En un tono más inspirador, en 2019 también se desarrolló un sistema informático capaz de traducir la actividad cerebral en voz sintetizada. Funciona decodificando los movimientos de los músculos implicados en el habla mediante impulsos nerviosos analizados mediante actividad electrofisiológica. Los resultados de un experimento en la Universidad de California en San Francisco demostraron que un prototipo podía interpretar correctamente el lenguaje mediante señales nerviosas musculares, al hablar lentamente.
Los investigadores esperan mejorar la biotecnología para alcanzar velocidades de habla natural, que rondan las 150 palabras por minuto. Aun así, ya es bastante notable si se tiene en cuenta que solo se miden las señales cerebrales. Aquí hay un video que muestra 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 sin éxito. Estos investigadores adoptaron un enfoque innovador al crear modelos de inteligencia artificial para simular tractos vocales. De hecho, la IA se autoenseñó a partir de una biblioteca de datos de experimentos de habla y entrenó sus redes neuronales para decodificar el lenguaje a partir de los 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 afecciones de garganta o neurológicas, como accidentes cerebrovasculares o parálisis, pueden perder completamente la capacidad de hablar. Esta neurotecnología, combinada con un teléfono inteligente, podría permitir a las personas sin voz hablar con normalidad en tiempo real, a diario, simplemente con pensar en hablar.
Sin embargo, como la voz simulada solo requiere leer una pequeña región de la actividad cerebral y el discurso puede enviarse a prácticamente cualquier computadora, potencialmente cualquiera podría comunicarse de forma silenciosa y encubierta con cualquier persona que tenga un teléfono inteligente y auriculares. Como este sistema podría ser bidireccional, representa una solución neurotecnológica para la telepatía humana. Las posibilidades son infinitas.
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