Rafael Cruz, Chile

The Clover

Conectarse a su cerebro

Durante las últimas décadas, miles de millones de dólares se han derramado en tres áreas de investigación: neuroprótesis, interfaces cerebro-computador y la optogenética.

Las tres áreas de investigación que ya están transformando la humanidad y resolver muchos de los problemas que parecen haber dejado perplejos a nuestros procesos evolutivos naturales.

Neuroprótesis, interfaces cerebro-computador y optogenética

Su cerebro está compuesto por 100 mil millones de células llamadas neuronas.

Estas células quién eres hacen y controlan todo lo que haces, piensas y sientes.

En combinación con los órganos de los sentidos (es decir, los ojos, los oídos), estos sistemas dan forma a cómo se percibe el mundo.

Y a veces, pueden fallar.

Ahí es donde neuroprótesis entran en escena.

El término “neuroprótesis” describe el uso de dispositivos electrónicos para reemplazar la función de los sistemas nerviosos deteriorada o órganos sensoriales.

Ellos han estado alrededor por un tiempo – el primer implante coclear se implantó en 1957 para ayudar a los individuos sordos oyen – y, desde entonces, más de 350.000 se han implantado en todo el mundo, la restauración de la audición y de manera espectacular la mejora de la calidad de vida de las personas.

Sin embargo, un implante de este tipo coclear solamente alude a un campo muy interesante que los investigadores llaman la interfaz cerebro-computador, o ICC: la vía de comunicación directa entre el cerebro (sistema nervioso central, o SNC) y un dispositivo informático externo.

La visión para ICC implica interconectar el mundo digital con el sistema nervioso central con el propósito de aumentar o reparar la cognición humana.

Y la forma en que interactuamos con el sistema nervioso central es donde se vuelve interesante.

Hay dos enfoques. El primero es conectar físicamente los cables y las neuronas con matrices microscópicas de pasadores metálicos que se pegan en el cerebro y estimulan eléctricamente las neuronas y / o medir el potencial eléctrico de la neurona cuando se disparan.

El segundo, y mucho más interesante, el enfoque es el escenario de “optogenética” – el control de las neuronas con luz. El uso de este mecanismo, una molécula sensible a la luz se inserta en la superficie celular de una neurona (por lo general a través de un vector de virus). La molécula sensible a la luz luego puede permitir a un usuario externo para activar o inhibir el despido de la neurona mediante un pulso una frecuencia específica de luz.

Todo el campo de ICC y neuroprótesis es justo en sus inicios en la actualidad.

Para hacerle pensar sobre las posibilidades, aquí están algunas de mis aplicaciones favoritas que ilustra lo que podemos hacer hoy.

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Aplicaciones de hoy

  1. : Ver “. Implante de retina” Cerca de 70 personas ciegas han sido sometidos a la cirugía de 3 horas para lo que se llama una medida que describe, “una cámara espectáculo montado captura datos de la imagen; los datos son procesados por un mini-computador y son enviados a un conjunto de neuronas estimulante de 60 electrodos implantados en la retina. “Siendo todavía un largo camino de la restauración por completo la visión, la idea de que podemos utilizar cámaras para aumentar o sustituir fotorreceptores perdidos es prometedor.
  2. Audición: Como he mencionado antes, alrededor de 350.000 implantes cocleares se han implantado en los individuos de difícil escuchar de largo de los últimos 60 años. Un micrófono capta el sonido desde el medio ambiente, la envía a un procesador de voz, y luego un transmisor convierte en impulsos eléctricos. Una serie de electrodos envía estos impulsos a diferentes regiones del nervio auditivo, lo que nos permite eludir las piezas en mal funcionamiento del oído todos juntos.
  3. Sentir dolor: Varias empresas y grupos de investigación (incluyendo la Universidad de Stanford) están explorando cómo utilizar la optogenética para “apagar” la percepción del dolor crónico, simplemente pulsando una linterna brillante a la piel del paciente. El dolor es la razón principal porque la gente ve los médicos, lo que representa $ 635 mil millones por año.
  4. Movimiento / Intención: Quince a 20 pacientes paralizados han recibido implantes en la corteza motora (el área del cerebro que controla el movimiento) que les permiten controlar brazos robóticos externos o, aún más sorprendentemente, reaniman miembros paralizados por electrodos de estimulación implantados en la extremidad .
  5. Hambre: Al igual que el dolor, el hambre es una sensación. Investigadores de Stanford están explorando cómo utilizar la optogenética para frenar la sensación de hambre mediante la regulación de los estímulos del nervio vago.
  6. Memoria: Un investigador de la Universidad del Sur de California está desarrollando una manera de restaurar la codificación de la memoria y el acceso de las personas con epilepsia utilizando un chip de computadora implantado en el hipocampo.
  7. Ansiedad: Karl Deisseroth y sus colaboradores en la Universidad de Stanford. “Identificado un circuito específico en la amígdala, una parte del cerebro que es fundamental para el miedo, la agresión, y otras emociones básicas, que parece regular la ansiedad en roedores” Con la optogenética, podríamos pronto será capaz de convertir este circuito off …

Hacia dónde vamos en el futuro es realmente alucinante.

El futuro – Hacia donde va la investigación del cerebro

Como neurocientífico David Eagleman ha señalado recientemente en TED, nuestra experiencia de la realidad se ve limitado por nuestra biología.

Esto no tiene por qué ser el caso más a medida que desarrollamos nuevas formas de enviar nuevas entradas o capacidades computacionales en el cerebro.

Podríamos añadir nuevos sentidos. (Imagine que es capaz de “enchufe” para el mercado de valores, de sentir cómo estaba haciendo el mercado.) Podríamos desarrollar inalámbrica, de cerebro a cerebro de comunicación, algo que se llama la telepatía sintética, y enviar mensajes el uno al otro por el pensamiento de ellos.

Nuestros cerebros son una plataforma y las oportunidades para nuevas aplicaciones son casi infinitas.

Estas aplicaciones desafían lo que significa ser humano. Y una vez que, como predice Ray Kurzweil, conectamos nuestros neocorteza a la nube, tal vez vamos a ser algo mucho más “humanos” todos juntos.

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