El estudio de la mente

saliha — 2009-01-28T03:17:28+01:00

APRENDE SOBRE EL CEREBRO:

EL RETO DEL CONTROL REMOTO NEURAL

saliha — 2008-11-17T21:54:55+01:00

El reto del control remoto neural: Cinco tetrapléjicos participan en un ensayo para ver si pueden accionar una máquina con el pensamiento

Puede una máquina leer la mente de una persona? La empresa estadounidense Cyberkinetics está a punto de descubrirlo. Tiene previsto implantar un diminuto procesador en el cerebro de cinco personas paralíticas, con el objetivo de permitirles usar un ordenador sólo mediante el pensamiento. Según fuentes de la empresa, la FDA (la Agencia Estadounidense del Medicamento) ha aprobado este ensayo clínico. Los implantes, que forman parte de lo que Cyberkinetics denomina sistema BrainGate, podrían finalmente ayudar a los pacientes con lesiones vertebrales, ictus, esclerosis lateral amiotrófica y otras a comunicarse mejor o incluso a manejar luces y otros mecanismos mediante una especie de control remoto neural.

"Básicamente, se intenta sustituir el control de la mano por el control cerebral", explica John P. Donoghue, presidente del Departamento de Neurociencia de la Universidad de Brown y fundador de Cyberkinetics.

La combinación de humano y máquina es desde hace tiempo un elemento de la ciencia-ficción. De hecho, a los participantes en el ensayo clínico de Cyberkinetics les saldrá de la cabeza un cable que los conectará a los ordenadores, algo que les hará parecer un personaje de Matrix. Pero en la vida real, varios grupos de investigación han implantado en monos dispositivos que permiten a éstos controlar cursores sobre pantallas de ordenador o mover brazos robóticos usando solamente su capacidad mental, todo lo cual ha establecido las bases para que el ensayo se pueda realizar en personas.

"Muchos especialistas tienen ahora la sensación de que ha llegado el momento de pasar a probar la tecnología en humanos", declara Richard A. Andersen, profesor de Neurociencia en el Instituto de Tecnología de California, que trabaja en su propio dispositivo cerebral. Aun así, el ensayo produce una mezcla de duda y anticipación. "Un desastre en esta fase podría retrasar a todo el campo", afirma Dawn M. Taylor, investigador de la Case Western Reserve University, que está probando sistemas similares en monos.

Hace tiempo que se implantan en el cerebro de enfermos de Parkinson dispositivos que emiten impulsos eléctricos para reducir los temblores y la rigidez.Pero los sistemas como el BrainGate no emiten corriente: escuchan las señales eléctricas producidas por el funcionamiento de las neuronas cerebrales. El objetivo es distinguir un patrón de actividad neuronal que indique la intención de iniciar un movimiento físico determinado.

En los ensayos con monos, se entrena a los animales, que no están paralizados, para realizar una tarea, como mover un cursor con una palanca, mientras se estudia un subconjunto diminuto de sus neuronas. Después de asociar distintos patrones de señales neuronales con diferentes movimientos corporales, se cambia el control del cursor al cerebro de los animales. En algunos estudios, los monos parecieron finalmente darse cuenta de que ya no necesitaban mover los brazos para efectuar tareas. En cierto sentido, es una forma de leer la mente, afirman los científicos. Pero además de dejar pasivamente que se lean sus pensamientos, el cerebro aprende también a controlar el cursor activamente, de la misma forma que aprende cualquier habilidad nueva. Los tetrapléjicos incluidos en el ensayo no podrán mover los brazos para ensayar el sistema, lo cual dificultará las cosas. Lo que deberán hacer es imaginar que mueven los brazos.

Los investigadores ya han demostrado que esto se puede hacer. Philip Kennedy, neurólogo fundador de Neural Signals, implantó a partir de 1996 electrodos en varias personas severamente discapacitadas, y al menos uno consiguió mecanografiar con este método, aunque sólo tres palabras por minuto. Otros implantes se han comprobado brevemente en personas sometidas a intervenciones cerebrales por otras razones. Jonathan R. Wolpaw, del Departamento de Salud del Estado de Nueva York, ha ideado un sistema que no necesita implantes, sino que usa sensores adheridos al cuero cabelludo para captar las ondas cerebrales mediante la electroencefalografía. Aunque Cyberkinetics no es la primera que prueba el control neural en personas, parece muy decidida a sacar un producto al mercado, quizá en 2007 o 2008.

Para implantar el procesador, habrá que practicar un pequeño orificio en el cráneo del paciente, por encima del oído. El procesador, que mide unos dos milímetros cuadrados, estará situado en la superficie del cerebro, en la corteza motora, encargada de controlar el movimiento. Los electrodos, que son como púas que sobresalen de la superficie del chip, se introducirán en la superficie cerebral hasta una profundidad de un milímetro. La intervención quirúrgica la practicará Gerhard Friehs, profesor de Neurociencia y confundidor de Cyberkinetics, el mismo que realizó las operaciones en monos. Otro neurocirujano sin relación con la empresa revisará el procedimiento para garantizar que no se prosigue con la intervención por cuestiones económicas, en caso de que no sea segura.

Posteriormente, técnicos de la empresa visitarán a los participantes varias veces a la semana en su casa para comprobar el sistema. El ensayo durará un año, y después se retirarán los procesadores en una nueva intervención. Algunos científicos dudan de que los beneficios superen los riesgos.

Una de las razones es que las señales del procesador son transportadas fuera del cuerpo por cables que salen del cráneo. Cuando se vaya a usar el sistema, se conectará una extensión a los cables. La extensión transportará las señales a un carro lleno de equipos electrónicos que las analizarán y transmitirán los resultados al ordenador. La abertura de la piel es permanente y presenta riesgos de infección. "No nos gusta andar por ahí con cables que salen de la cabeza", afirmó Kennedy. Su sistema usó implantes cerebrales que transmitían señales de radio, de tal forma que no hizo falta romper la piel.

Marcie Roth, director de la Asociación Nacional de Lesionados de la Columna Vertebral, afirmó que las necesidades de las personas paralizadas varían. Un sistema como el BrainGate "podría resultar fantásticamente útil para algunos", opina.

Hablar o no hablar

La exigencia planteada por Cyberkinetics de que los participantes en el ensayo puedan hablar ha sido cuestionada. Personas así, afirman algunos expertos, pueden controlar los ordenadores a través de otros medios, como los sistemas de reconocimiento de voz o los movimientos oculares."Si de lo que se trata es de mover un cursor de un lado a otro de la pantalla, no necesitamos meternos en el cerebro para hacerlo", opina el neurobiólogo Miguel Nicolelis. En cambio, afirma que el sistema que él está desarrollando controlará un brazo robótico, que efectuará movimientos tridimensionales demasiado complejos para conseguirlos sin un implante neural. Kennedy realizó sus experimentos en personas que no podían hablar y prácticamente no tenían otro medio para comunicarse.

Pero Cyberkinetics sostiene que el tener participantes que puedan hablar acelerará el desarrollo del sistema. "Necesitamos información sobre lo que están imaginando cuando no funciona y qué están imaginando cuando funciona", dice su director, Timothy R. Surgenor.Otra cuestión es si el sistema, si funciona, será mejor que otros métodos, como el reconocimiento de voz. Cyberkinetics espera que este sistema sea más rápido que otros, y quizá permita a las personas escribir hasta 20 o 30 palabras por minuto.

Tomado de www .lesionmedular.org

QUE ES LA NEUROCIENCIA?

saliha — 2008-11-15T19:46:06+01:00

La neurociencia estudia la estructura y la función química, farmacología, y patología del sistema nervioso y de cómo los diferentes elementos del sistema nervioso interactúan y dan origen a la conducta.

El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio, desde el puramente molecular hasta el específicamente conductual y cognitivo, pasando por el nivel celular (neuronas individuales), los ensambles y redes pequeñas de neuronas (como las columnas corticales) y los ensambles grandes (como los propios de la percepción visual) incluyendo sistemas como la corteza cerebral o el cerebelo, y, por supuesto, el nivel más alto del Sistema Nervioso.

En el nivel más alto, la neurociencia se combina con la psicología para crear la neurociencia cognitiva, una disciplina que al principio fue dominada totalmente por psicólogos cognitivos. Hoy en día la Neurociencia Cognitiva proporciona una nueva manera de entender el cerebro y la conciencia , pues se basa en un estudio científco que aún a disciplinas tales como la neurobiología, la psicobiología o la propia psicología cognitiva, un hecho que con seguridad cambiará la concepción actual que existe acerca procesos mentales implicados en el comportamiento y sus bases biológicas.

La neurociencia explora campos tan diversos, como: la operación de neurotransmisores en la sinapsis; los mecanismos biológicos responsables del aprendizaje; el control genético del desarrollo neuronal desde la concepción; la operación de redes neuronales; la estructura y funcionamiento de redes complejas involucradas en la memoria, la percepción, y el habla. la estructura y funcionamiento de la conciencia.

La neurociencia explora campos tan diversos, como: la operación de neurotransmisores en la sinapsis; los mecanismos biológicos responsables del aprendizaje; el control genético del desarrollo neuronal desde la concepción; la operación de redes neuronales; la estructura y funcionamiento de redes complejas involucradas en la memoria, la percepción, y el habla. la estructura y funcionamiento de la conciencia.

Otras áreas relacionadas con la neurociencia son: Neurotecnología , Neuroanatomía, Neurofisiología, Neurología , Neuropsicología , Psicofarmacología , Neurolingüística, Neurociencia computarizada, Neuroeconomía , Neurodesarrollo, Neurociencia cognitiva , Neurociencia aplicada

TV documental francés sobre los avances en la investigaciónn del cerebro, su comportamiento, formas de influenciarlo.