Un mono juega videojuegos sin utilizar las manos

En 1998, una señora de 67 años con una enfermedad neuro-degenerativa fue sometida a una particular cirugía. La señora, que había perdido paulatinamente la capacidad de moverse, recibiría dos implantes en el cerebro que tratarían de sacarla, parcialmente, del mundo de la inmovilidad. Los implantes no medían más que la punta de un bolígrafo, estaban hechos de vidrio hueco y en su interior se encontraban algunos electrodos. Antes de ser puestos en el cerebro, los aparatos recibieron un “baño” de unos químicos que fueron extraídos directamente de la rodilla de la señora y que se encargan de promover el crecimiento celular. Los pequeños artefactos fueron implantados en la corteza motora del cerebro (que se encarga del movimiento de nuestros cuerpos) en un lugar especial donde se adhieren y crecen células nerviosas. Los médicos encargados, un equipo de la Universidad de Emory en Estados Unidos, esperaron varios meses hasta que los implantes se sintieran como en casa.

Efectivamente, los electrodos, que se encargan de captar y enviar señales, se enlazaron con las neuronas que crecían a su alrededor y se adhirieron del alambrado cerebral. Entonces comenzaron las pruebas. La persona tenía que pensar en una acción que ejecutaría con su cuerpo si no estuviera paralizado. Las señales que pasan por el cerebro cuando la persona piensa en la acción son captadas por los electrodos, que graban estas pulsaciones. Después, a través de un transistor de FM (frecuencia modulada) implantado en el cuero cabelludo, estas señales son transmitidas, sin necesidad de alambres, hacia un ordenador que las lee y las interpreta. El objetivo era aprender a mover un cursor por la pantalla del computador. La señora, tristemente, falleció antes de lograr este propósito.

Pero los científicos no se dieron por vencida y el sistema continuó evolucionando. En marzo del 1999, un grupo de investigadores alemanes logró que pacientes pudieran mover el cursor sobre las letras del alfabeto frente a ellos. Esta vez los implantes eran del tamaño de lentes de contacto y sólo eran adheridos a la cabeza del paciente. Los electrodos estaban entonces conectados a un electroencefalograma que medía las señales que pasan de una neurona a otra. Estas señales eran luego transmitidas al ordenador que las interpretaba. Para este experimento los pacientes tenían que aprender a controlar lo que se denomina como el “potencial cortical lento”, una actividad cerebral particular que compartimos todos los mamíferos. Niels Birbaumer, quien se encargara de estos procedimientos en la Universidad de Tübingen en Alemania, lo explica mejor.

“En el monitor, el cerebro es representado como una gran onda que fluctúa. El paciente tiene que aprender a controlar esta onda pensando diferentes cosas. Cuando él piensa en mover algo, los electrodos lo leen, lo envían al ordenador que lo interpreta y ejecuta la función, es como reemplazar el cuerpo con la computadora. Lo que antes hubiera hecho la mano ahora lo hace el programa del computador al leer las intenciones del cerebro del mamífero”. En otras palabras, no es el poder de la mente lo que funciona aquí sino el poder de la ciencia y el avance tecnológico.

Utilizando este equipo alemán, que costaba entonces 20,000 dólares, los pacientes podían mover el cursor a través del alfabeto y formar oraciones, además, podían controlar electrodomésticos como la televisión. Al siguiente año, los avances en este tipo de procedimientos continuaron siendo publicados. El 15 de noviembre del 2000, dos equipos en universidades estadounidenses, lograron mover extremidades falsas con el poder neuronal de unos primates. Ese mismos año, unos ratones con implantes de electrodos pudieron sacar agua de un aparato sin necesidad de darle a la palanca con sus patitas. Un programa se encargaba de leer las instrucciones en el cerebro, interpretarlas y elaborarlas. De la misma forma, los investigadores en la Universidad de Duke movieron los brazos de dos robots usando el poder del cerebro de un mono. Uno de los robots se encontraba a cientos de kilómetros del lugar del experimento. Una hazaña digna de la ciencia ficción. Veamos cómo lo lograron.

Ya sabemos que los electrodos leen las señales. Estas señales de las que hablamos son simplemente pulsaciones enviadas por una célula nerviosa a otra. Estas pulsaciones son grabadas y traducidas al lenguaje binario del ordenador que imita lo que el cerebro hace, con todo y sus direcciones tridemensionales, y procede a mover el brazo.

“Utilizamos la información del cerebro del primate para que mueva el brazo del robot conectado al ordenador. El cerebro es mamífero, el cuerpo es artificial, el programa usa lo mejor de ambos mundos”, aseguró Miguel Nicolelis.

De la misma forma, esta semana, un grupo de neurólogos en la Universidad Brown, dirigidos por Mijail Serruya, ha publicado en el diario Nature, un experimento donde utilizan estos mismos procedimientos.

Los investigadores emplearon un monito que aprendió a jugar videojuegos. El primer paso era acostumbrar al monito a un juego en donde un punto rojo persigue a uno morado por toda la pantalla. El primate tenía un implante, del tamaño de una habichuela pequeña, en la parte motora de su cerebro con electrodos que iban grabando sus movimientos mientras jugaba el juego. Luego de unos meses, cuando pensaron que el implante ya estaba bien conectado con el cerebro, los investigadores desconectaron el control de video con el que el mono movía el punto rojo a través de la pantalla. El mono no sabía esto y comenzó a jugar. Los puntos se movían perfectamente por el monitor pero no era la mano del mono que lo hacía sino la computadora que leía las señales cerebrales grabadas por los electrodos en el cerebro del mono. A simple vista, parecería magia, pero, la ciencia y la tecnología, bien combinadas, pueden dar resultados tan extraordinarios como éstos.