domingo, 14 de enero de 2018

La neurociencia que nos sorprenderá en 2018


"El polvo neural", la escritura desde el pensamiento y los mini cerebros serán tres de los temas neurocientíficos que van a  generar un mayor interés académico y corporativo en este año.


Las tecnologías para detectar la actividad cerebral -lo podríamos llamar lectura mental-, así como para cambiarla, avanzan tan rápido que "está ocurriendo un poco de fiebre del oro, tanto en el aspecto académico como desde el lado corporativo", según expresó Michel Maharbiz de la Universidad de California, Berkeley, en una conferencia reciente en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. A continuación se describen tres áreas de neurociencia en rápida expansión que pueden dar anuncios espectaculares en 2018:


Polvo neural / Neurogranos




"Neural Dust" Could Enable a Fitbit for the Nervous System
Imagen: Alexander Shirokov/Thinkstock (MARS)


Como sea que llamemos a estos dispositivos electrónicos, son realmente muy pequeños. Los resultados del programa de ingeniería neuronal de DARPA, que tiene como objetivo desarrollar un implante cerebral que pueda comunicarse digitalmente con el mundo exterior, se esperan con impaciencia en el ámbito científico. El primer paso es detectar la señalización electroquímica de las neuronas (según DARPA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa del Pentágono, la detección simultánea de  1 millón de neuronas a la vez sería un buen comienzo). Para hacer eso, los científicos de la Universidad de Brown están desarrollando "neurogeles" del tamaño de granos de sal que contienen un electrodo para detectar destellos neuronales y para “apagar” las neuronas, todo a través de una antena de radiofrecuencia.

El "polvo neural" de Maharbiz ya puede hacer la primera parte. Los pequeños dispositivos inalámbricos pueden detectar qué están haciendo las neuronas, según informaron él y sus colegas en un estudio realizado en ratas en 2016. (El científico principal del estudio se mudó recientemente a Neuralink, una de las empresas punteras de tecnología cerebral). Ahora Maharbiz y su equipo también están trabajando para que el polvo neural reciba señales externas y provoque que las neuronas se disparen de ciertas maneras. Tal "estímulo" sería "el estimulador [nervioso] más pequeño jamás construido", según Maharbiz. Eventualmente, los científicos esperan descubrir el código neuronal para, por ejemplo, caminar, permitiéndoles transmitir el código preciso necesario para que un paciente paralítico pueda volver a caminar. 

También están intentando descifrar el código neuronal para comprender el lenguaje hablado, lo que podría llevar a la generación de señales externas que provocaran que las personas pudieran escuchar voces internas. Esta tecnología podría plantear serios problemas éticos que, según los expertos, serán abundantes conforme se desarrolle esta rama de la neurociencia.


Generar escritura mediante el pensamiento.


Brain–Computer Interface Allows Speediest Typing to Date
Imagen: Courtesy Stanford University

Elon Musk no es el único multimillonario interesado en nuestro cerebro. Facebook está avanzando a toda máquina en su programa de "discurso silencioso", según el neurocientífico Mark Chevillet, quien lidera el proyecto. Pocas personas usan asistentes de voz en el trabajo: "A las personas no les gusta utilizarlo [decir en voz alta lo que quieren escribir] ". Pero "¿y si se pudiera escribir directamente desde el cerebro?" Las primeras pruebas "nos dicen que esto no es ciencia ficción".  "Hay una señal allí [del cerebro] que se puede aprovechar". 

Building 8, el centro de tecnología avanzada de Facebook donde se ubica el proyecto de escribir con el  pensamiento, funciona en ciclos de dos años; Chevillet, que trabajaba en el  Johns Hopkins, se unió a este proyecto en el 2016, por lo que 2018 podría dar indicios de que el proyecto avanza hacia convertir los pensamientos en texto, a las esperadas 100 palabras por minuto, unas 20 veces más rápido que las interfaces cerebro-máquina actuales.


Mini cerebros


The Beauty of "Mini Brains"
Imagen: Courtesy of Thomas Hartung and David Pamies Johns Hopkins Center for Alternatives to Animal Testing and Organome, LLC, and Paula Barreras and Carlos Pardo Division of Neuroimmunology and Neurological Infections, Johns Hopkins Hospital

 
Los organoides tridimensionales que los científicos crean a partir de células madre humanas desarrollan neuronas funcionales, distintas capas de corteza y otras arquitecturas que imitan  a un cerebro de tamaño completo. La tecnología para fabricar organoides cerebrales avanza tan rápido (solo este mes, los investigadores lograron iniciar el proceso y crear organoides cerebrales en unas pocas semanas, en lugar de los meses que costaba hasta hace poco) que podemos esperar que el 2018 ofrezca versiones cada vez más realistas. Mini cerebros obtenidos  a partir de células madre de pacientes con trastornos psiquiátricos hereditarios como la esquizofrenia prometen revelar qué es lo que falla en el desarrollo del cerebro de esos pacientes.

Pero lo que realmente se anticipa son dos desarrollos técnicos. Una es proporcionar a los organoides un suministro de sangre, ya que el laboratorio de George Church en Harvard dice que ya lo ha conseguido, pero que aún no ha publicado los resultados. La "vascularización" podría permitir que los organoides crezcan mucho más que su diámetro actual de un cuarto de pulgada, tal vez abandonando el "mini" y convirtiéndose en un cerebro en pleno crecimiento que se desarrolla  en una placa de Petri. El otro avance que recibe mucha atención en círculos de organoides cerebrales es dar una entrada sensorial, probablemente a través de una retina, como se rumorea que un laboratorio está desarrollando. Eso supondría, en teoría, que las pequeñas entidades pudieran acumular.... experiencias.

La neurociencia se está poniendo realmente interesante.


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