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Jueves, 14 marzo 2013
Neurología

Ratas a las que se ha dotado con la capacidad de "tocar" la luz infrarroja

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Recientemente, se ha hecho la presentación pública de los últimos resultados de una espectacular línea de investigación seguida por un equipo bajo la dirección del neurobiólogo Miguel Nicolelis, de la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos.

El equipo de Nicolelis, Eric E. Thomson y Rafael Carra les dio a unas ratas la capacidad de "tocar" la luz infrarroja, que de manera natural les resulta invisible a esos animales. El modo de dotarlas de esa percepción fue equiparlas con un detector de rayos infrarrojos conectado a electrodos microscópicos implantados en la parte del cerebro que en los mamíferos es la encargada de procesar la información táctil.

Este espectacular logro, que hasta no muchos años atrás se habría considerado exclusivo de la ciencia-ficción, constituye la primera vez en que una interfaz cerebro-máquina ha ampliado de este modo el alcance de un sentido en animales adultos.

El experimento también demostró por vez primera que la recepción sensorial de una nueva clase de señales y su procesamiento pueden ser hechos por una región de la corteza cerebral especializada en otro sentido y sin anular la función original de esa zona del cerebro.

El éxito del experimento respalda la idea de que una persona que, por ejemplo, sufrió daños en la corteza visual, podría recobrar la vista hasta cierto grado, a través de una neuroprótesis implantada en otra región de la corteza cerebral, según valora Nicolelis.

Aunque el objetivo de los experimentos iniciales fue sólo verificar si las ratas podían detectara la luz infrarroja, Nicolelis no ve impedimentos técnicos para darle en el futuro una capacidad permanente de visión infrarroja a un animal que no la posea de modo natural.

Las neuroprótesis de esta clase podrían ser diseñadas para darles a animales, e incluso a humanos, la capacidad de ver la radiación en cualquier región del espectro electromagnético, e incluso otras manifestaciones físicas. "Podríamos crear dispositivos sensibles a energías físicas de cualquier tipo", aventura Nicolelis. "Podrían ser campos magnéticos, ondas de radio o ultrasonidos.

[Img #12506]Gracias a un detector de rayos infrarrojos conectado a electrodos microscópicos implantados en la parte del cerebro encargada de procesar la información táctil, las ratas tratadas pueden adquirir la capacidad de "tocar" la luz infrarroja, que de otro modo les resulta imperceptible. (Imagen: Laboratorio del Dr. Miguel Nicolelis, Universidad Duke)

De hecho, los investigadores escogieron inicialmente la radiación infrarroja debido a que no interfiere en sus grabaciones electrofisiológicas.

La principal estrategia de diseño empleada hasta ahora en el campo de las interfaces cerebro-máquina ha sido la de intentar restaurar una función motora perdida por una lesión o por daños en el sistema nervioso central. En cambio, lo que ha hecho el equipo de Nicolelis es usar una neuroprótesis para ampliar la percepción sensorial, hacia señales que antes no captaba el individuo. En algunos aspectos, esto es dotarle de un sexto sentido.

En el trabajo de investigación y desarrollo realizado por Nicolelis y sus colaboradores, se están logrando avances decisivos con aplicaciones en el campo de las neuroprótesis para personas que sufren parálisis en diversos grados. El grupo ya es capaz de grabar señales cerebrales de casi 2.000 células cerebrales al mismo tiempo, una cantidad sin precedentes, y confía que en un futuro no muy lejano pueda ampliar esa cifra a 10.000 neuronas de la corteza cerebral.

La recepción simultánea de señales de muchas neuronas es la clave para conseguir un control más preciso de las neuroprótesis motoras, como las que están siendo desarrolladas por el Proyecto Walk Again (Vuelve a Caminar) (www.walkagainproject.org) con la meta de lograr restaurar el control motor en personas con parálisis.

El Proyecto Walk Again ha recibido recientemente una subvención de 20 millones de dólares de la FINEP, una agencia brasileña de apoyo a la investigación científica, para el desarrollo del primer exoesqueleto de cuerpo entero, controlado por el cerebro, y orientado a restaurar una movilidad básica en personas aquejadas de una parálisis severa. Una primera demostración oficial de esta tecnología está prevista para 2014.

Nicolelis, nacido en Brasil, ha realizado parte de sus actividades profesionales allí, y parte en Estados Unidos.

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