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Viernes, 13 abril 2012
Neurología

La gran versatilidad del cerebro para controlar acciones extracorpóreas

Un equipo de neurocientíficos ha demostrado que el cerebro es más flexible y adiestrable de lo que se pensaba, lo cual abre una puerta al desarrollo de dispositivos protésicos controlados mediante el pensamiento que ayuden a personas que tienen lesiones de médula espinal, amputaciones y otras discapacidades.

Este nuevo estudio demuestra que gracias a la enorme plasticidad del cerebro, ciertas partes de éste pueden ser entrenadas para hacer algo que normalmente no hacen. Los mismos circuitos cerebrales empleados en el aprendizaje de habilidades motoras como por ejemplo montar en bicicleta o conducir un automóvil, pueden ser usados para aprender a ejecutar tareas puramente mentales.

El equipo formado por José Carmena, John Long y Aaron Koralek, los tres de la Universidad de California en Berkeley, así como Rui Costa y Xin Jin, ambos de la Fundación Champalimaud en Portugal, preparó un experimento en el que unas ratas sólo podían completar una tarea si usaban su mente de un modo muy distinto al vinculado a las acciones motoras.

A las ratas se les dotó de una interfaz cerebro-máquina que convertía las ondas cerebrales de ciertas neuronas en sonidos audibles. Para obtener una recompensa de alimento que, dependiendo del sonido generado, podía ser agua azucarada o bolitas de comida, las ratas tenían que controlar sus patrones de pensamiento de un circuito cerebral específico para poder subir o bajar el tono de la señal acústica.

A las ratas se les daba una realimentación auditiva (podían escuchar la señal acústica que modulaban con su mente) para que aprendieran a asociar patrones específicos de pensamiento con un sonido de tono específico. Durante un período de apenas dos semanas, las ratas aprendieron rápidamente que para obtener bolitas de comida, tenían que crear un sonido de tono agudo, y para obtener agua azucarada necesitaban crear un sonido de tono bajo.

[Img #7661]
Si el grupo de neuronas con el que era posible realizar la tarea era usado para su función original, mover los bigotes del animal, no se producía cambio útil alguno en el sonido, y la rata no obtenía una recompensa alimentaria.

Este uso del cerebro para funciones extracorpóreas es algo que obviamente no resulta natural para las ratas. Y sin embargo, estos animales se adaptaron a esa nueva función, haciendo que una parte de su cerebro aprendiera a hacer cosas ajenas a su cometido natural. Las ratas sabían que controlar el tono del sonido era lo que les dada la recompensa que escogían, y de este modo fueron capaces de controlar cuánta agua azucarada o bolitas de comida recibían, y cuándo, sin valerse para ello de movimiento físico alguno.

Esto nos dice que es posible diseñar una prótesis controlable por el cerebro de maneras que no tengan necesariamente que imitar la anatomía del sistema motor natural para que la prótesis funcione.


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