Neurociencia
Equipo NeuroTrackerX
2 de septiembre de 2022
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Con avances cada vez más rápidos que en cualquier otro campo científico, la neurociencia ha experimentado un gran avance en los últimos años. Aquí presentamos 22 estudios neurocientíficos realmente impactantes que desafían nuestras ideas preconcebidas sobre quiénes somos o quiénes podríamos ser.

1. Mapeo 3D en vivo de la función cerebral

A principios de este año, científicos del MIT desarrollaron una nueva técnica para combinar el mapeo estructural (anatomía cerebral) con el mapeo funcional (comportamiento cerebral); es la primera vez que esto se logra correctamente. Además, esto se ha realizado en ratones vivos, con el mapeo realizado en tiempo real en todas las regiones cerebrales del ratón. Este video da una idea de lo fascinante que es ver cómo cambia la conexión entre las estructuras cerebrales y la actividad en vivo al mostrarle a un ratón diferentes imágenes.

de generación de tercer armónico (THGla microscopía de tres fotones el mapeo retinotópico, lo que permite observar la actividad a través del tejido cerebral profundo mediante firmas eléctricas.

Además, ofrece una resolución asombrosa, lo que permite estudiar neuronas individuales y sus subestructuras, así como vasos sanguíneos finos y mielina , una especie de aislante que se sabe que es un factor crítico en la velocidad de procesamiento cerebral.  

Este estudio se centró en los centros visuales del cerebro, pero el mismo método puede emplearse para estudiar otras regiones. Promete ser una herramienta poderosa para comprender las diferencias entre los estados cerebrales sanos y enfermos, así como la respuesta del cerebro a la estimulación ambiental.

2. Ver cómo se toman las decisiones en el cerebro

La Universidad de Stanford logró un avance clave con una nueva de microscopía bifocal técnica COSMOS. Su trabajo capturó imágenes de la actividad neuronal en toda la corteza cerebral de un cerebro de ratón.

Estas señales se registraron filmando el cerebro desde tres ángulos diferentes y extrayéndolas computacionalmente para obtener un video en vivo de la actividad macroscópica en los hemisferios izquierdo y derecho. Aquí hay una muestra donde se puede apreciar la impresionante tormenta eléctrica de un cerebro real en acción.

A medida que la corteza cerebral procesa funciones cognitivas complejas de nivel superior, se pueden empezar a desentrañar comportamientos más misteriosos, como los procesos de toma de decisiones, de forma global. Por ejemplo, para comprender la relación entre las decisiones que dependen de la percepción sensorial y la función motora (pensemos en lo que implica decidir cómo esquivar un coche que se aproxima).

Los investigadores también esperan que COSMOS sea un método de bajo coste para evaluar los efectos de los fármacos psiquiátricos, de modo que puedan desarrollarse para que sean funcionalmente más eficaces.

3. Avance en el sueño para cerebros artificiales

Como ya comentamos en una entrada anterior del blog, un gran avance para DeepMind se produjo al imitar las columnas neocorticales del cerebro humano. Esto permitió un aumento considerable de la inteligencia con una mínima capacidad de procesamiento. Como resultado, esta IA modelada humanamente ha superado a los mejores jugadores de ajedrez, Go y eSports del mundo en sus respectivos juegos.

Aunque no se comprende del todo, el sueño desempeña una función crucial para el cerebro de mamíferos y humanos, y la privación del sueño . Este año, el Laboratorio Nacional de Los Álamos descubrió que las redes computacionales de los sistemas de IA, que funcionan con picos de actividad, también sufren un tipo de privación del sueño, volviéndose inestables al funcionar durante largos periodos sin descanso. Sin embargo, al ponerlas en un estado de red similar al de las ondas cerebrales que experimentamos durante el sueño, se restableció el rendimiento óptimo.

Puede que no parezca gran cosa, pero es probable que los avances en IA transformen nuestra vida. Los hallazgos también sugieren que la fusión de las disciplinas de la neurociencia y la IA podría dar lugar a una nueva era de computadoras superinteligentes.

4. Un pequeño implante permite a los pacientes paralizados controlar una computadora

un dispositivo cerebral minúsculo Se ha utilizado Este ensayo, implantó la nueva microtecnología en el cerebro de los participantes.

El dispositivo, llamado Stentrode™, se insertó mediante cirugía mínimamente invasiva 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 y las complicaciones de recuperación asociados a la cirugía cerebral abierta.

El implante utiliza tecnología inalámbrica para transmitir actividad neuronal específica a una computadora, donde se convierte en acciones según las intenciones de los pacientes. Sorprendentemente, este diminuto chip permitió a los pacientes realizar acciones como hacer clic, ampliar y escribir con un 93 % de precisión, lo que les permitió realizar tareas que damos por sentado, como enviar mensajes de texto, correos electrónicos y comprar en línea.  

Aún es muy pronto, pero la naturaleza mínimamente invasiva del tratamiento muestra el gran potencial de las microneurotecnologías para ayudar a las personas con todo tipo de deterioro cognitivo.

5. Los neurocientíficos convierten neuronas normales en regenerativas

En 2018, informamos que los científicos aprendieron a reprogramar células madre para convertirlas en neuronas específicas. Este año, investigadores de cuatro universidades estadounidenses han dado un paso más hacia el santo grial de la prolongación de la vida. Al identificar redes genéticas que regulan la regeneración celular, han logrado manipular células normales para que se conviertan en células progenitoras, que pueden transformarse en cualquier tipo celular para reemplazar a las células moribundas.

Su prueba de concepto se llevó a cabo con 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, desempeña un papel fundamental en el inevitable envejecimiento natural de los seres humanos. Los investigadores creen que el proceso de regeneración de neuronas en el cerebro será similar. De tener éxito, tendrá importantes implicaciones para afecciones como la enfermedad de Alzheimer, donde grandes regiones del cerebro pueden perderse debido a la muerte neuronal. También podría contribuir a prevenir muchos de los efectos secundarios del envejecimiento natural del cerebro, permitiendo una vida más larga y saludable, manteniendo una óptima forma física hasta la vejez.

6. Prevención de la neurodegeneración

En lugar de reemplazar las células moribundas, científicos de la Universidad de Heidelberg han identificado procesos clave involucrados en la muerte de las células cerebrales, denominados neurodegeneración. Esto implicó descubrir el proceso mediante el cual la captación celular de glutamato previene la muerte celular en personas sanas, pero se inactiva en enfermedades como el ictus, donde el suministro de oxígeno a las células cerebrales se ve restringido.

En efecto, esto provoca la muerte celular simplemente porque no reciben las señales químicas correctas que les indican que deben seguir vivas. Los investigadores desarrollaron entonces una clase especial de inhibidores que pueden intervenir y desactivar el «complejo de muerte» celular antes de que ocurra.

Los inhibidores demostraron ser altamente eficaces en la protección de las células nerviosas, lo que se espera que conduzca a una nueva clase de opciones de tratamiento para enfermedades neurodegenerativas.

7. La enfermedad de Parkinson es una de dos enfermedades diferentes

Investigadores de la Universidad de Aarhus han utilizado técnicas avanzadas de imagen PET y resonancia magnética para revelar que la enfermedad de Parkinson es en realidad una de dos variantes diferentes de la enfermedad.

En una variante, la enfermedad comienza en los intestinos y se propaga al cerebro a través de conexiones neuronales. En la otra, comienza en el cerebro y luego se propaga a los intestinos y otros órganos. Este video ofrece una excelente visión general.

Aunque no es curativo, representa un gran avance para la detección temprana de la enfermedad y la implementación de medidas preventivas. Por ejemplo, podría conducir a tratamientos que impidan que la enfermedad llegue al cerebro, donde sus efectos se vuelven debilitantes con el tiempo. Además, constituye una pieza clave en el complejo entramado de la poderosa simbiosis entre nuestros intestinos y nuestra mente, conocido científicamente como el eje intestino-cerebro.

8. La IA facilita el diagnóstico de lesiones cerebrales

Científicos de la Universidad de Cambridge y del 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 de tomografías computarizadas topográficas.

Las tomografías computarizadas recopilan una enorme cantidad de datos cuyo análisis puede llevar horas a los expertos. Esto requiere la evaluación conjunta de múltiples exploraciones a lo largo del tiempo para rastrear las trayectorias de recuperación o la progresión de la enfermedad. Esta nueva herramienta de IA parece ser más eficaz que los expertos humanos para detectar estos cambios, además de ser mucho más rápida y económica.

Por ejemplo, su investigación demostró la gran eficacia del software para cuantificar automáticamente la progresión de múltiples tipos de lesiones cerebrales, lo que ayuda a predecir cuáles se agrandarán. La innovadora aplicación de este tipo de IA para asistir en el análisis humano probablemente sea la primera de muchas que transformarán el diagnóstico médico de forma rentable.

9. Se descubre el secreto de los súper ancianos

Los súper ancianos son individuos cuyas habilidades cognitivas son muy superiores a las de sus pares en la vejez, conservando capacidades mentales juveniles hasta bien entrados los 70 y 80 años. Hasta ahora, el secreto para mantener su forma óptima ha sido poco comprendido.

El Hospital Universitario de Colonia y el Centro de Investigación Jülich han descubierto una diferencia clave en su biología. Mediante tomografías PET, revelaron que las personas mayores presentan una resistencia notablemente mayor a tau y amiloide. Hasta hace poco, estas proteínas habían resultado difíciles de estudiar.

Las personas mayores también presentan niveles más bajos de tau y patología amiloide, lo que a su vez conduce a diversos tipos de neurodegeneración en la mayoría de las personas en la vejez. Se ha identificado que la menor resistencia a la acumulación de tau y amiloide es un factor biológico primario en la pérdida de la capacidad cognitiva óptima.

Se pueden realizar nuevas investigaciones centradas en estos procesos para encontrar formas de curar el deterioro mental en general, así como para ayudar a desarrollar terapias que protejan contra formas de demencia que ya se están produciendo.

10. Tratamiento de la depresión grave con estimulación cerebral profunda adaptativa

Un equipo de investigación de la Universidad de California en San Francisco ha desarrollado con éxito un método que utiliza la estimulación cerebral profunda (ECP) para tratar de forma adaptativa los síntomas depresivos solo cuando aparecen. La estimulación cerebral profunda consiste en implantar electrodos en el cerebro para administrar corrientes eléctricas que alteren la actividad cerebral.

Estudios previos han tenido un éxito limitado en el tratamiento de la depresión con ECP, ya que los dispositivos solo podían administrar estimulación eléctrica constante en una zona del cerebro. Sin embargo, la depresión puede afectar diversas áreas del cerebro, y sus señales neuronales pueden fluctuar de forma impredecible.

Con el objetivo de crear un marcapasos cerebral, los científicos decodificaron un nuevo biomarcador neuronal. Este patrón específico de actividad cerebral predice eficazmente la aparición de síntomas. Con este conocimiento, el equipo adaptó una nueva tecnología de estimulación cerebral profunda (DBS) que solo se activa cuando y donde reconoce dicho patrón.

El tipo de terapia automática a 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 ECP se probó con un paciente que sufría de depresión severa y tuvo una excelente aprobación. Casi de inmediato, los síntomas del paciente se aliviaron, y esto se mantuvo a largo plazo.

En la era del COVID, donde la ansiedad y los problemas de salud mental se están volviendo comunes, este enfoque podría resultar una terapia invaluable sin medicamentos para cientos de millones de personas.

11. Más allá del oído humano

Al igual que las ondas de luz, los humanos solo podemos percibir un espectro relativamente pequeño de las ondas sonoras que nos rodean. Normalmente, solo podemos captar frecuencias entre 20 Hz y 20 000 Hz; más allá de este rango se considera ultrasónico. Este es el rango de frecuencia en el que operan animales como los murciélagos y también el que se utiliza en las ecografías médicas.

Científicos de la Universidad Aalto han desarrollado un nuevo método que utiliza tecnología sofisticada, lo que ha dado lugar a un dispositivo que proporciona a los humanos una audición similar a la de los murciélagos. Esto incluye no solo la capacidad de escuchar frecuencias muy superiores a los 20 000 Hz, sino también de discernir la dirección y la distancia de las fuentes de sonido. Para los biólogos, por ejemplo, permite rastrear murciélagos en vuelo, que de otro modo serían sigilosos, y localizar su posición.

Funciona grabando ultrasonidos mediante un conjunto de micrófonos esféricos que detecta sonidos ultrasónicos y utiliza una computadora para traducir el tono a frecuencias audibles. Posteriormente, reproduce las ondas sonoras convertidas a través de auriculares en tiempo real. La capacidad de percibir sonidos normalmente inaudibles podría tener valiosas aplicaciones industriales, por ejemplo, la capacidad de escuchar y localizar fugas de gas que, de otro modo, serían silenciosas.

Crédito de imagen: Ville Pulkki/Universidad Aalto

12. La IA aprende a oler de forma independiente, de la misma manera que lo hacen los humanos

han revelado el potencial de combinar estos dos campos científicos Investigadores del MIT.

Mediante el aprendizaje automático, han descubierto que las redes neuronales artificiales pueden aprender a oler por sí solas en tan solo unos minutos, imitando los circuitos olfativos del cerebro de los mamíferos. Esto es crucial, ya que el algoritmo implementado desconocía 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 de cerca que reveló que la red olfativa del cerebro está matemáticamente optimizada para su función.

Esta imitación precisa de la estructura natural de los circuitos cerebrales mediante aprendizaje automático independiente podría anunciar una nueva era, en la que la IA nos enseñará los secretos de la evolución biológica. El olfato es el punto de partida en 2021, pero quién sabe adónde nos llevará esto…

Crédito de la imagen: MIT

13. Neuroprótesis convierte pensamientos en oraciones en pacientes con parálisis severa

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 causó parálisis corporal total.

Curiosamente, funciona detectando señales cerebrales relacionadas con el habla que controlan las cuerdas vocales. Cuando hablamos, las cuerdas vocales requieren instrucciones motoras complejas para articular la amplia variedad de sonidos que utilizamos al conversar. Incluso cuando no podemos movernos, estas señales pueden enviarse desde el cerebro.

Utilizando grabaciones cerebrales de pacientes con epilepsia, los científicos desarrollaron un método para decodificar en tiempo real las instrucciones dirigidas a los músculos vocales, transformándolas en palabras. A partir de estos patrones neuronales, pudieron discernir con fiabilidad 50 palabras comunes diferentes cuando el paciente las pensaba.  

Solo se requería que el paciente usara un conjunto de electrodos de alta densidad para capturar y registrar la actividad neuronal, la cual registraba señales de la corteza motora del habla. Esto permitía traducir hasta 18 palabras por minuto con una precisión del 93 %. La ventaja para el paciente era que simplemente tenía que fingir que realmente estaba hablando y podía comunicar cientos de frases diferentes de su vocabulario de 50 palabras.

Aunque este avance parece limitado a pacientes paralizados, sufrimos parálisis cada noche al soñar (a menos que caminemos dormidos). Si evoluciona lo suficiente, este enfoque podría, por ejemplo, allanar el camino para traducir nuestros pensamientos mientras dormimos

14. Minicerebros humanos desarrollados con actividad neuronal compleja

Conocidos técnicamente como "organoides cerebrales", los minicerebros pueden cultivarse a partir de células madre pluripotentes inducidas. Estas células madre pueden obtenerse de la piel o la sangre de una persona y tienen el potencial de transformarse en cualquier tipo de célula. La ventaja radica en que, en principio, se pueden cultivar y aislar estructuras celulares de difícil acceso para su estudio. Esto es especialmente relevante para el cerebro; sin embargo, los minicerebros anteriores presentaban estructuras funcionales limitadas.

El avance logrado este año por científicos de la UCLA ha impulsado la complejidad estructural mediante el cultivo de agregados de organoides para formar complejas estructuras cerebrales tridimensionales. Los investigadores extrajeron células madre de pacientes con síndrome de Rett (una afección que provoca convulsiones) y lograron cultivar minicerebros con actividad funcional similar a la de ciertas partes del cerebro humano. Esto les permitió observar de forma segura y eficaz patrones de actividad eléctrica que se asemejan al inicio de las convulsiones.

Esta investigación demuestra por primera vez que algunos aspectos de la función cerebral pueden aislarse y estudiarse en el laboratorio, incluso a nivel de células vivas individuales. La principal ventaja es que estos minicerebros pueden cultivarse para replicar aspectos de las funciones cerebrales, tanto normales como patológicas, así como para probar fármacos y tratamientos sin riesgos para humanos ni animales.

La escala del cerebro humano es enorme, por lo que aún existen claras limitaciones en términos de la complejidad de las estructuras cerebrales que se pueden estudiar, pero claramente este dominio emergente de la neurociencia tiene un potencial similar al de la ciencia ficción.

Crédito de la imagen: Centro de Investigación de Células Madre Broad de UCLA/Nature Neuroscience

15. 'Neurogranos' utilizados para desarrollar una interfaz cerebro-computadora de próxima generación

Gracias al crecimiento exponencial de la capacidad de procesamiento informático en las últimas décadas, los microchips se han vuelto cada vez más pequeños año tras año. Neurocientíficos de la Universidad de Brown, , han desarrollado un ordenador inalámbrico tan pequeño que pasa desapercibido para el ojo humano. Bautizados como "neurogranos" —por su tamaño similar al de un grano de sal—, fueron diseñados para rastrear y monitorizar 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 una precisión sin precedentes. Este registro de señales cerebrales con un detalle sin precedentes aún se encuentra en sus primeras etapas, pero este avance tecnológico promete convertir las ondas cerebrales en acciones prácticas en el mundo real sin esfuerzo físico.

Crédito de la imagen: Jihun Lee

16. Restauración de la visión funcional para personas completamente ciegas

Este año se ha utilizado un nuevo tipo de matriz de microelectrodos para crear una forma de visión artificial mediante una prótesis visual. Científicos de la Universidad de Utah, en el Centro Oftalmológico John A. Moran, construyeron el dispositivo para registrar y estimular la actividad neuronal en la corteza visual.

Implantado en el ojo, el conjunto recibe información visual a través de unas gafas que contienen una pequeña cámara de video, cuyos datos son procesados ​​por un software especializado. El dispositivo activa las neuronas retinianas para producir fosfenos, como si recibieran puntos de luz. Esto permite que la mente perciba imágenes básicas de líneas y formas.

Tras probarse con un paciente completamente ciego, este método demostró ser eficaz y no presentó complicaciones derivadas de la cirugía ni de la estimulación neuronal. En esta primera prueba, se utilizó una sola matriz. Sin embargo, el próximo objetivo es utilizar de 7 a 10 matrices para obtener imágenes más detalladas que permitan a las personas ciegas navegar por el mundo visualmente.

Crédito de la imagen: Centro Oftalmológico John A. Moran/Universidad de Utah

17. Nueva terapia molecular inyectable repara lesiones graves de la médula espinal

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. El proceso de "danza" consiste en manipular el movimiento de estas moléculas para que puedan acceder a receptores celulares normalmente inaccesibles, induciéndolos así a reparar los tejidos nerviosos.

Estas moléculas, aparentemente mágicas, actúan activando señales en cascada que estimulan la regeneración de los axones y ayudan a las neuronas a sobrevivir tras una lesión, fomentando el nacimiento de diversos tipos de células nuevas. Esto, a su vez, favorece la regeneración de los vasos sanguíneos perdidos, necesarios para la regeneración celular.

Probada en ratones, una sola inyección de la terapia molecular permitió que los ratones paralizados volvieran a caminar en menos de cuatro semanas. Convenientemente, 12 semanas después (mucho después de completar la recuperación), los materiales se biodegradan en nutrientes para las células sin efectos secundarios, desapareciendo del cuerpo de forma natural.

Moléculas danzantes que desencadenan la reparación del tejido nervioso. Ilustración de Mark Seniw.

18. La realidad virtual ofrece terapia para superar el miedo a las alturas

Los psicofísicos llevan décadas utilizando la realidad virtual (RV) para investigar cómo percibimos la información sensorial. Este año, investigadores de la Universidad de Basilea, la más antigua de Suiza, desarrollaron una aplicación de realidad virtual para tratar la fobia a las alturas.

Easyheights ,ofrece terapia de exposición mediante imágenes de 360° de lugares reales. Con un casco de realidad virtual, los usuarios se sitúan en una plataforma que comienza a un metro del suelo y se eleva progresivamente a medida que se acostumbran a cada altura. Su funcionamiento se basa en aumentar la exposición sensorial a las alturas sin incrementar el nivel de miedo.

Un ensayo clínico demostró la eficacia de este tratamiento inmersivo, que produjo reducciones significativas de la fobia en situaciones reales de altura. Los beneficios se experimentaron con tan solo cuatro horas de entrenamiento en casa. Este descubrimiento demuestra cómo la combinación de conocimientos neurocientíficos con las tecnologías actuales puede mejorar clínicamente la calidad de vida de las personas de forma accesible.

Crédito de la imagen: Bentz et al., NPJ Digital Medicine 2021

19. Cerebros neandertales reencarnados

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?

20. Cerdos zombis

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.

22. Telepatía de voz

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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