Cuando conduces hacia un cruce vehicular, la luz del semáforo en rojo hará (o debería hacer) que pises el freno. Esta acción sucede gracias a una cadena de sucesos al interior de tu cabeza.

Tus ojos trasmiten señales hacia los centros visuales en la parte trasera de tu cerebro. Después de que esas señales se procesan, toman un curso hacia otra región, la corteza premotora, donde el cerebro planea los movimientos.

Ahora, imagina que tienes un aparato implantado en tu cerebro que podría tomar un atajo e inyectar información directamente a la corteza premotora.

Esto puede sonar como algo sacado de la película Matrix. Sin embargo, ahora dos neurocientíficos de la Universidad de Rochester dicen que han logrado introducir información directamente en la corteza premotora de unos monos. Los investigadores publicaron los resultados hace poco del experimento en la revista especializada Neuron.

Aunque la investigación es preliminar, pues se hizo solo con dos monos, los investigadores especularon que más investigaciones futuras podrían desarrollar implantes cerebrales para gente que haya sufrido una embolia.

“Sería posible hacer un puente que cruce las áreas dañadas y consiga estimular la corteza premotora”, dijo Kevin A. Mazurek, coautor del estudio. “Esto sería una manera de enlazar partes del cerebro que ya no pueden comunicarse”.

Para poder estudiar la corteza premotora, Mazurek y su coautor, Marc H. Schieber, entrenaron a dos monos macacos para que jugaran un juego.

Los monos se sentaron frente a un panel equipado con un botón, un picaporte esférico, un picaporte cilíndrico y una manija en forma de T. Cada objeto tenía un anillo de luces LED. Si las luces alrededor del objeto se prendían, los monos tenían que estirar la mano para obtener una recompensa, en este caso un chorro de agua refrescante.

Cada objeto requería una acción en particular. Si el botón brillaba, los monos tenían que presionarlo. Si la esfera brillaba, tenían que darle vuelta. Si la manija en forma de T o el cilindro se iluminaban, tenían que jalarlos.

Una vez que los monos entendieron cómo jugar, Mazurek y Schieber los hicieron jugar una versión cableada. Los científicos colocaron dieciséis electrodos en el cerebro de cada mono, en la corteza premotora.

Cada vez que un anillo de luces se encendía, los electrodos trasmitían un corto y ligero estímulo eléctrico. Los patrones variaban según el objeto que los investigadores querían que los monos manipularan.

Conforme los monos jugaban más veces el juego, los anillos de luz iban perdiendo brillo. Al principio, la poca luz causaba que los monos erraran. Sin embargo, su desempeño mejoró.

Finalmente, las luces se apagaron del todo, pero aún así los monos fueron capaces de utilizar las señales que recibían en el cerebro mediante los electrodos para escoger el objeto correcto y manipularlo para obtener la recompensa. Lo hicieron igual de bien que con las luces.

Esto da indicios de que las regiones sensoriales del cerebro que procesan la información del entorno pueden ser conectadas entre ellas. El cerebro puede elaborar una respuesta al recibir información directamente a través de electrodos.

Los neurólogos saben desde hace tiempo que al aplicar corriente eléctrica a ciertas partes del cerebro pueden hacer que la gente sacuda ciertas partes del cuerpo de forma involuntaria. Sin embargo, no era esto lo que experimentaban los monos.

Mazurek y Schieber pudieron eliminar esta posibilidad al verificar qué tan cortas podían hacer las pulsaciones. Con un estímulo tan breve como la quinta parte de segundo, los monos aún podían dominar el juego sin las luces. Tal pulsación era demasiado corta para ocasionar sacudidas involuntarias en los monos.

“La estimulación debe estar produciendo algún tipo de percepción consciente”, dijo Paul Cheney, un neurofisiólogo del Centro Médico de la Universidad de Kansas, quien no participó en el nuevo estudio.

Pero ¿qué es exactamente? Es difícil saberlo. “Después de todo, no le puedes pedir al mono que te diga qué sintió”, dijo Cheney.

Schieber especula que los monos “podrían sentir algo en la piel. O quizá vean algo. ¿Cómo saberlo?”.

Lo que hace especialmente interesante el descubrimiento es el hecho de que las señales que los científicos mandaban a los cerebros de los monos no tenían conexión subyacente con el picaporte, el botón, la manija ni el cilindro.

Una vez que los monos comenzaron a usar las señales para manipular los objetos correctos, los investigadores les pusieron nuevas tareas. Ahora, electrodos distintos encendían diferentes objetos y los monos comprendieron las nuevas reglas rápidamente.

“Esta no es una parte del cerebro previamente cableada para movimientos involuntarios, sino una máquina de aprendizaje”, dijo Michael A. Graziano, un neurocientífico de la Universidad de Princeton que no participó en el estudio.

Mazurek y Schieber solo implantaron pequeños sistemas de electrodos en los monos. Los ingenieros trabajan en sistemas de implantes que podrían incluir hasta mil electrodos. Así que algún día podría ser posible trasmitir paquetes de información mucho más complejos hacia la corteza premotora.

Schieber especulaba que algún día los científicos podrían utilizar estos electrodos avanzados para ayudar a la gente que hubiera sufrido daño cerebral. Por ejemplo, las embolias pueden destruir partes del cerebro que formen parte del camino que conecta las regiones sensoriales con las áreas donde el cerebro toma decisiones y manda órdenes al cuerpo.

Los electrodos implantados podrían escuchar en secreto a las neuronas de las regiones sanas, como la corteza visual, y después mandar información hacia la corteza premotora.

“Cuando la computadora diga: ‘Estás viendo una luz roja’, podrías decir: ‘Ah, ya sé qué significa; se supone que debo poner mi pie en el freno’”, dijo Schieber. “Tomas la información de una parte del cerebro y la inyectas dentro un área más abajo que te dice qué hacer”.

Fuente: The New York Times