Cerebro de rata y brazo de metal

Robótica. Las neuronas de la entidad se encuentran en una placa petri en Estados Unidos y su cuerpo habita un laboratorio en Australia

Hace tres años, un grupo de investigadores logró producir una entidad muy especial. Se trataba de un robot que era gobernado por el cerebro de un pez y que fue exhibido en el Museo de Ciencias en Londres. El robot estaba compuesto por sensores que enviaban señales recogidas del mundo virtual, al cerebro del pescadito. Las neuronas del animal interpretaban las señales y daban órdenes al robot para que se moviera. El objetivo del experimento era estudiar minuciosamente la forma en que las neuronas producen estas órdenes. Los científicos quieren utilizar este conocimiento para desarrollar prótesis más inteligentes y en mejor conexión con el cerebro de la persona discapacitada.

Esta vez, dos laboratorios se han unido para crear un ser semiviviente con un cerebro compuesto por las neuronas de una rata y un cuerpo formado por un brazo de metal. Estas dos entidades están separadas por más de 19,000 kilómetros de distancia y se mueven en un medio virtual originado en una computadora y transmitido a la entidad vía Internet. El experimento suena tan complicado como es.

El cerebro de la semientidad se encuentra en el laboratorio del estadounidense Steve Potter del Instituto de Tecnología en Atlanta. El cuerpo habita en el laboratorio del doctor Guy Ben-Ary de la Universidad de Australia Occidental en Perth.

Potter tiene 50,000 neuronas de la corteza cerebral de una rata en una placa petri para el cultivo celular. Estas neuronas están conectadas a 64 electrodos de doble vía que caminan hacia el módem de un superordenador que transmite las señales en tiempo real hasta el laboratorio de Ben-Ary en Australia. La computadora es capaz de distinguir y separar el ruido de la actividad neuronal.

“Estas neuronas, cuando se depositan en una placa petri, se conectan de forma espontánea y forman patrones complejos de actividad eléctrica”, escribió Potter en el estudio. “El objetivo es observar los cambios que ocurren en las neuronas con el tiempo y la experiencia dentro del medio en que vive y con su cuerpo metálico a miles de kilómetros de distancia”.

Los científicos están pensando en un futuro no muy lejano, cuando el espacio geográfico perderá la importancia que tiene ahora. También creen que es importante experimentar con el aprendizaje neuronal in vitro.

“Estamos observando cambios en la actividad eléctrica de nuestro cerebro, de alguna forma estas neuronas están aprendiendo a adaptarse mejor a su medio”.

Las neuronas de la rata se expresan a través de la mano robótica que recibe sus “pensamientos” por Internet. El brazo, que se encuentra en Australia, consta de tres lápices de distintos colores que se encuentran sobre un pedazo de papel en blanco. El brazo se mueve por la electricidad que llega de las neuronas y traduce estos impulsos eléctricos en trazos sobre el papel.

“Hasta el momento lo que hemos notado es que el cerebro se ha vuelto algo menos caótico que al principio. Eso nos dice que nuestras neuronas están cambiando”, argumentó el doctor. “Queremos crear una entidad semiviviente que sea capaz de aprender como lo hacen los cerebros de los demás animales, incluyendo los humanos”.

Cuatro pasos

Origen: el cerebro biológico

Los impulsos eléctricos se originan en un laboratorio de una universidad estadounidense. Allí, el doctor Steve Potter tiene en una placa de cultivo, 50,000 neuronas de la corteza cerebral de una rata que se han conectado para formar una red neuronal. Estas neuronas, a su vez, están conectadas a 64 electrodos que interpretan y envían los impulsos producidos por ella hasta el módem de una computadora.

El medio: un mundo virtual

La red neuronal vive en un mundo virtual captado por una camarita web. Esta camarita envía imágenes a este ciberespacio que son transmitidas por los electrodos. Los estímulos proporcionados son traducidos por las neuronas que producen impulsos eléctricos que son luego enviados hacia el cuerpo de la semientidad en Australia.

Destino: el cuerpo metálico

Los impulsos eléctricos producidos por la red neuronal de la rata son enviados a través de una supercomputadora al laboratorio del doctor Guy Ben-Ary en Australia. El brazo robótico traduce la información y la convierte en movimiento. Su mano lleva tres lápices marcadores de distintos colores que pintan sobre una superficie blanca.

Los resultados: menos caos

El robot pinta lo que la red neuronal de la rata le ordena pintar. Los científicos quieren que a través del tiempo, la pintura cambie, señal de que la red neuronal está aprendiendo. Por el momento, el dibujo de la entidad semiviviente es algo menos caótico que al principio (vea la imagen de abajo hacia arriba).