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Dado que los avances son más rápidos que en cualquier otro campo de la ciencia, han sucedido muchas cosas en la neurociencia a lo largo de 2019. Aquí hay tres áreas de investigación en neurociencia realmente alucinantes que desafían nuestras ideas preconcebidas sobre quiénes somos o quiénes podríamos ser.
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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