martes, 21 de julio de 2009

Adiestran la mente y mueven la materia


NUEVA YORK ( The New York Times ).- Aprender a mover un cursor sólo con los pensamientos puede ser algo no demasiado distinto de aprender a jugar al tenis o a andar en bicicleta, de acuerdo con un nuevo estudio.

La investigación, que se realizó en monos, pero se espera que pueda aplicarse en seres humanos, comprende un rediseño fundamental de los experimentos hombre-máquina.

En estudios previos, a las interfaces de computadora que traducen pensamientos en movimientos se les daba un nuevo conjunto de instrucciones cada día, algo similar a despertarse cada mañana con un nuevo brazo que uno tiene que aprender a usar de nuevo.

Pero en los nuevos experimentos, los monos aprendieron a mover un cursor utilizando sólo un conjunto de instrucciones.

"Es la primera demostración de que el cerebro puede controlar un dispositivo de forma similar a como controla su propio cuerpo", dijo José Carmena, profesor de la Universidad de California en Berkeley, que condujo la investigación. Los experimentos se publicaron ayer en PloS Biology.

"Los resultados son muy espectaculares y sorprendentes -dijo el doctor Eberhard E. Fetz, experto en la interfaz mente-máquina de la Universidad de Washington, que no participó en la investigación-. Muestra que el cerebro es más inteligente de lo que pensábamos."

Los electrodos se implantaron directamente en el cerebro para registrar la actividad de una población de 75 a 100 células que ayudan a guiar el movimiento.

La actividad de esas neuronas se grabó a medida que los animales movían el brazo o la mano. Luego, se inmovilizó el miembro, y los investigadores predijeron qué quería hacer el animal observando la actividad celular: ese patrón se enviaba a un decodificador, un algoritmo de computadora que transforma las señales del cerebro en comandos que una máquina puede ejecutar.

Pero debido a la variabilidad causada por el movimiento de los electrodos y a cambios de las células cerebrales los científicos advirtieron que una nueva población de células estaba controlando los movimientos cada día. Recalibraban el decodificador y el sujeto tenía que volver a aprender cada día la tarea.

Carmena se preguntó qué pasaría si mantenía constante el decodificador. ¿Podría un grupo elegido al azar de unas 10 o 15 neuronas, con práctica, ser obligado a formar un recuerdo estable? El equipo de Carmena entrenó a dos monos a usar un joystick para alcanzar puntos azules en un círculo y luego extrajeron el decodificador. Los animales, después, practicaron cómo mover el cursor con sus pensamientos durante 19 días y luego les cambiaron el color de los puntos por amarillo. En un par de días, aprendieron la nueva tarea utilizando las mismas células: tenían dos mapas mentales que no interferían entre sí.

Si este tipo de interfaces pudieran utilizarse en seres humanos, algún día las personas paralizadas podrían controlar prótesis tan naturalmente como utilizan sus miembros.

lanacion.com