En el laboratorio un macaco aprende a manejar una palanca para mover los objetos de la pantalla y obtiene una gotita de zumo como recompensa. A las pocas horas, el investigador retira la palanca y el mono empieza a mover los elementos solo con el pensamiento. El cerebro ha aceptado el implante y se ha adaptado al nuevo circuito sin demasiados problemas. Éste fue uno de los primeros experimentos de José Carmena en la Universidad de Duke, en el año 2003, junto al grupo de uno de los pioneros en implantes cerebrales, Miguel Nicolelis. Desde entonces, este investigador valenciano ha realizado decenas de experimentos que han mejorado el conocimiento de la plasticidad cerebral y la forma en que podemos aprovecharla para diseñar nuevos interfaces cerebro-máquina.
En la última década los avances en el diseño de nuevas prótesis cerebrales han sido constantes. La idea consiste en traducir pensamientos en acciones, y para ello se utilizan electrodos que reciben las señales directamente del cerebro del sujeto y las envían a un dispositivo que las traduce en movimiento. El último ejemplo, hace pocas semanas, lo encontramos en la Universidad de Brown (EEUU) donde dos pacientes tetrapléjicos han conseguido manejar un brazo robótico con el pensamiento para realizar tareas sencillas, como levantar una botella y beber.
"Los implantes hoy en día son muy rudimentarios", reconoce Carmena, quien prevé que los principales retos para los próximos años son tres: conseguir que los implantes duren décadas (los de ahora tienen una vida demasiado corta y son demasiado invasivos), que los dispositivos sirvan para desarrollar tareas complejas (como atarse un zapato o agarrar una copa de vino sin romperla) y que el paciente los sienta como propios gracias a un proceso de retroalimentación, enviando señales desde la prótesis robótica al cerebro para que tenga sensaciones táctiles.
"Conseguir información táctil del dispositivo es complejo", asegura Carmena, "pero al fin y al cabo es una cuestión de cableado". De hecho, explica, algunas investigaciones como las de el mexicano Ranulfo Romo han demostrado en ratones que para el cerebro puede resultar indistinguible un estímulo en la piel de uno aplicado directamente en el área motora del cerebro. "Se puede 'hackear' el cerebro y generar la ilusión de que se está tocando algo", resume Carmena, pero el mayor desafío es conseguir la propiocepción del dispositivo, es decir, poder sentir y discernir cuál es la ubicación del brazo robótico aunque no tengamos la posibilidad de verlo.
"Esto proporcionaría un control más natural de la máquina y que la sientas como parte tuya", asegura Carmena, quien considera que la Ciencia conseguirá algún día que "el usuario pueda sentir y controlar la prótesis con la misma destreza con la que uno controla y siente su propio brazo".
Pero el campo de investigación no se limita a las prótesis motoras. Otros investigadores, como el estadounidense Theodore Berger trabajan en el desarrollo de prótesis cognitivas como un hipocampo artificial, un dispositivo que almacenaría recuerdos en un microchip. Aunque Carmena se muestra cauteloso, deja la puerta abierta a que un día los avances se abran paso también entre las personas sanas, para mejorar nuestros cerebros gracias a la tecnología. "Estamos hablando de abrir un puerto de comunicación en el cerebro", anticipa. "De cara al futuro habrá una forma más directa de comunicarse con las máquinas, aunque todo esto aún suena a ciencia ficción".
Para saber más te proponemos ver nuestro documental "El mal del cerebro":
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