Detección de Alzheimer con Láser

Un nuevo láser inocuo podría ser capaz de detectar en el tejido cerebral de una persona viva las proteínas asociadas con la enfermedad de Alzheimer; unas estructuras que hasta ahora solo se pueden descubrir diseccionando el cerebro del paciente después de su muerte.

Debido a esta dificultad, actualmente, el diagnóstico se deduce a partir de otros síntomas, como el incremento en la pérdida de memoria, pero otras enfermedades neurodegenerativas también causan demencia, por lo que el diagnóstico tan solo puede ser confirmado de forma concluyente post mortem, examinando en el microscopio el tejido cerebral del paciente.

Esta nueva técnica implica colocar unos láseres en la cabeza del paciente y emitir sobre su cráneo destellos de luz del infrarrojo cercano, de baja energía. Esto produce un espectro de reflejos que puede diferenciar el tejido cerebral sano del que tiene los enredos y placas de proteínas microscópicos indicadores del Alzheimer.

Los experimentos realizados con pequeños trozos de tejido cerebral normal y tejido lleno de placas respaldan la posibilidad de que estas placas y enredos puedan dispersar la luz de forma diferente que el tejido cerebral sano.

"Posiblemente podría proporcionar una respuesta inmediata y, de ese modo, valdría no solo como diagnóstico, sino también como herramienta de exploración", señala Eugene Hanlon, del VA Medical Center, en Massachusetts, EEUU, cuyo equipo ha iniciado recientemente los ensayos del láser con humanos.

Según Hanlon, este nuevo enfoque denominado espectroscopía de infrarrojo cercano, sería más sencillo y barato que otras técnicas que actualmente se encuentran también en fase experimental y añade que si los ensayos en humanos tienen éxito, podría llegar a las clínicas en menos de cinco años.

Pero lograr que la técnica funcione en humanos podría ser difícil. "La luz tiene que ser transmitida a través de la piel y el cráneo, para luego volver reflejada, y se encuentra con problemas de movimiento y sangre circulando que habrá que resolver", señala Michael Weiner, neurocientífico del VA Medical Center de San Francisco.

Además, añade Weiner, el simple hecho de detectar placas en el cerebro de una persona no implica necesariamente que ésta padezca Alzheimer. Muchos ancianos sanos tienen placas, y ningún síntoma de enfermedad, por lo que el diagnóstico no se podría reducir a un solo test.

Fuente: New Scientist

Máquina que lee la mente

Un equipo de científicos ha desarrollado una tecnica computerizada de leer los pensamientos. La nueva técnica permite predecir con un importante nivel de acierto los imágenes que miran las personas a través de ultrasonido que estudia la actividad cerebral. El estudio podría ser el primer paso hacia un método para visualizar escenas de los sueños o la memoria de una persona.

Los científicos norteamericanos utilizaron equipos de ultrasonido MRI, que normalmente se utiliza en las diagnósticas clínicas, para observar pautas de actividad cerebral cuando un paciente examinaba unas fotos en blanco y negro. Con este método un ordenador podía realizar predicciones sobre qué imágen estaba mirando el paciente, con una probabilidad de acierto del 90 por ciento.

Según un artículo publicado en Nature por el Profresor Jack Gallant de la Universidad de California de Berkeley y director del estudio, los resultados "indican que pronto será posible reconstruir una imágen de la experiencia visual de una persona en cualquier momento en el tiempo simplemente midiendo su actividad cerebral".

Ensayos para evaluar una vacuna contra cáncer cerebral

La vacuna contra cáncer cerebral se llama DCVax-Brain y los ensayos tienen lugar en la Universidad de Nueva York

Según un artículo de sciencedaily.com, se ha iniciado en el Centro Médico de la Universidad de Nueva York (NYU) un ensayo clínico destinado a evaluar una vacuna para el cáncer cerebral en pacientes con la enfermedad recién diagnosticada. El estudio evaluará la adición de la vacuna tras el tratamiento estándar con cirugía y quimioterapia en pacientes con glioblastoma multiforme, un tipo mortal de cáncer cerebral. Michael Gruber, neurooncólogo de la NYU y el Dr. Kelly dirigirán el ensayo.

La vacuna, llamada DCVax-Brain, incorpora proteínas descubiertas en tumores de pacientes y está diseñada para atacar las células cancerosas que contienen estas proteínas. El estudio que se está llevando a cabo en el Centro Médico de la NYU es una ampliación de un ensayo previo de fase I de la vacuna. La vacuna ha sido elaborada por Northwest Biotherapeutics, en Bothell, Washington.

"Estamos realmente emocionados con esta vacuna", señala Patrick J. Kelly, director del Departamento de Neurocirugía y Prof. Joseph Ransohoff de Neurocirugía en la Facultad de Medicina de la NYU. "Ahora todo depende de algo que, añadido a la cirugía, evite que se reproduzcan los tumores. Una vacuna como esta podría marcar la diferencia en cuanto a ampliar la vida y mantener una buena calidad de vida".

A pesar de la cirugía y la quimioterapia, los pacientes con glioblastoma multiforme sobreviven unos 15 meses. Incluso si apenas quedan unas cuantas células tumorales en el cerebro, es suficiente para que estos tumores agresivos y de rápido crecimiento se reproduzcan. Los tumores no crecen en otras partes del cuerpo. "Resulta frustrante", señala el Dr. Kelly, "porque los tumores cerebrales no presentan metástasis como otros tumores; se reproducen en el mismo sitio, pero no podemos curarlos".

La vacuna para el cáncer cerebral está pensada como un tipo de inmunoterapia, lo que significa que prepara al propio sistema inmunológico del paciente para eliminar las proteínas presentes en las células cancerosas. En el estudio participarán pacientes de 18 a 65 años de edad con glioblastoma multiforme recién diagnosticado que hayan recibido previamente un tratamiento estándar primario de cirugía seguido de radiación y quimioterapia. Los pacientes se dividirán para recibir, de forma aleatoria, tan solo el tratamiento estándar o bien el tratamiento estándar más la vacuna.

Las vacunas estarán hechas de los tumores y células inmunológicas de cada paciente, es decir, al retirar el tumor de un paciente durante la cirugía, será enviado al laboratorio para preparara el primer componente de la vacuna. Paralelamente, se obtendrá del paciente una muestra de células dentríticas, un potente tipo de célula inmunológica, y se enviará al laboratorio para su purificación. Estas células podrían ser capaces de enseñar al sistema inmunológico a reconocer y destruir las células cancerosas. Finalmente, el material de las células tumorales del paciente se combina con las células dentríticas para formar la vacuna.

Sistema para ver imágenes del cerebro en 3D

Según un artículo publicado la semana pasada en Technology Review, investigadores de la Universidad de Duke University han desarrollado un endoscopio de ultrasonidos que proporcionará a los cirujanos una visión en 3D del cerebro durante y después de una operación. En caso de demostrarse su seguridad y eficacia en las pruebas con animales y humanos, la sonda 3D podría ofrecer una alternativa más barata y eficaz a los escáneres bidimensionales utilizados actualmente. La sonda ya se ha utilizado en cerebros de perros, pero serán necesarios más ensayos clínicos antes de que se pueda utilizar en un quirófano.

Actualmente, los neurocirujanos dependen de las exploraciones por TC e IMR realizadas durante el preoperatorio para orientarse en el interior del cerebro de un paciente durante una operación. La ventaja del nuevo método de ultrasonidos es que se realiza en tiempo real.

El dispositivo de ultrasonidos bidimensional ya se utiliza con frecuencia en biopsias para guiar al cirujano hasta los tumores y durante la implantación de dispositivos como electrodos para la estimulación cerebral, señala el bioingeniero de Duke, Stephen Smith, creador del dispositivo de ultrasonidos; sin embargo, no es fácil para el cirujano relacionar las imágenes planas en dos dimensiones con la realidad del cerebro de un paciente en 3D. Además, añade Smith, las actuales sondas de ultrasonidos requieren que el cirujano realice un agujero de uno o dos centímetros de ancho en el cráneo del paciente.

Su nueva sonda de ultrasonidos 3D, en cambio, requiere un agujero de menos de un centímetro de diámetro y permite que algunos procedimientos, como biopsias o drenajes de líquido cefalorraquídeo para liberar presión en el cerebro, se realicen a través del mismo agujero utilizado para el endoscopio.

Los investigadores de Duke probaron el endoscopio 3D en perros para visualizar los vasos que transportan el líquido cefalorraquídeo, utilizando una aguja insertada en el endoscopio para drenar un poco de fluido e inyectar un fármaco. También probaron el endoscopio combinándolo con un agente de contraste para ver los vasos sanguíneos del cerebro de los perros en color.

Otro posible uso para la sonda sería ayudar a los cirujanos a distinguir y eliminar el tejido tumoral.

Según Kirk Shung, ingeniero biomédico de la Universidad de California del Sur, el nuevo dispositivo podría sustituir a los bidimensionales si se mejora la calidad de la imagen.

Por su parte, Smith está intentando hacer el dispositivo de ultrasonidos 3D aún más pequeño, lo suficiente como para poner colocar un catéter en su interior que se pueda deslizar en el cerebro por un vaso sanguíneo, eliminando así la necesidad de agujerear el cráneo del paciente.

Fuente: Technology Review

Controlar aparatos electrónicos con la mente

Según un artículo publicado esta semana en FOXNews.com, una nueva tecnología desarrollada en Japón permite controlar dispositivos electrónicos sin mover ni un dedo, leyendo la actividad cerebral. La “interfaz máquina-cerebro” desarrollada por Hitachi Inc. analiza ligeros cambios en el flujo sanguíneo del cerebro y traduce el movimiento cerebral en señales eléctricas.

Recientemente se realizó una demostración en el Laboratorio de Investigación Avanzada de Hitachi, en Hatoyama, a las afueras de Tokio, conectando un casco por medio de fibra óptica a un dispositivo de mapeo, el cual se conectó, a su vez, a un tren de juguete con un motor y un ordenador de control.

Cuando se le pidió, una reportera realizó unos sencillos cálculos en su cabeza y el tren se puso en marcha. Según el investigador Kei Utsugi, activar la región córtex frontal del cerebro que se encarga de la resolución de problemas realizando algunas sumas o cantando una canción es lo que hace que el tren se ponga en marcha. Cuando la persona deja de realizar los cálculos, el tren se para.

Tras la interfaz de Hitachi subyace una tecnología llamada topografía óptica, que envía un apequeña cantidad de luz infrarroja a través de la superficie del cerebro para detectar los cambios en el flujo sanguíneo.

Aunque tradicionalmente esta tecnología se ha centrado en su uso médico, fabricantes como Hitachi y Honda Motor han competido para refinarla para usos comerciales. Los científicos de Hitachi pretenden desarrollar un control remoto para la TV accionado por el cerebro, que permitiría a los usuarios apagar la televisión o cambiar de cadena simplemente con pensarlo. Honda, cuya interfaz monitoriza el cerebro con una máquina de resonancia magnética como las de los hospitales, pretende aplicar esta tecnología a sus automóviles inteligentes de última generación.

Esa tecnología podría algún día llegar a sustituir a los controles remotos y teclados y, quizá, ayudar a los discapacitados a manejar camas o sillas eléctricas o prótesis artificiales. Los primeros usos ayudarían a personas con parálisis a comunicarse, incluso habiendo perdido todo el control sobre sus músculos.

Desde el 2005, Hitachi ha vendido un dispositivo basado en la topografía óptica que monitoriza la actividad cerebral en pacientes con parálisis, permitiéndoles responder a preguntas simples: por ejemplo, realizando cálculos mentales para indicar un “sí” y dejando la mente en blanco para indicar un “no”.

Una ventaja de la tecnología de Hitachi frente a otras tecnologías desarrolladas previamente por empresas estadounidenses como Neural Signals Inc. es que en ella los sensores no se introducen físicamente en el cerebro, mientras que otras requerían la implantación de un chip bajo el cráneo. Otra ventaja es su tamaño, ya que Hitachi ha desarrollado un prototipo compacto en forma de cinta para el pelo que pesa menos de 1kg.

Fuente: Fox News

Nuevo invento: Cerebros de sicilio

Cerebros de silicio

Según un artículo publicado este mes en Technology Review, unos chips diseñados para imitar el funcionamiento del cerebro podrían ayudar a entender nuestras capacidades cognitivas. Habitualmente, los transistores de un chip de ordenador están dispuestos para obtener la máxima velocidad de procesamiento, pero este microprocesador, desarrollado en el laboratorio de Kwabena Boahen, de la Universidad de Stanford, incluye grupos de diminutos transistores diseñados para imitar las propiedades eléctricas de las neuronas. Los transistores están organizados para comportarse como células de la retina, la cóclea o, incluso, el hipocampo, una parte del cerebro que ordena y almacena información.

Boahen utilizó un proceso conocido como neuromorfismo ("neuromorphing") para construir complejos circuitos electrónicos que imitan el comportamiento de los circuitos neurales. Su trabajo se basa en los diagramas anatómicos de diferentes partes del cerebro elaborados durante años por neurocientíficos de todo el mundo a través de concienzudos estudios con animales. Se espera que estos modelos del cerebro conduzcan a nuevos descubrimientos a los que sería difícil llegar con las técnicas experimentales existentes.

Uno de los aspectos más intrigantes del cerebro y que ha fascinado a los neurocientíficos durante décadas es su capacidad para formar recuerdos, que parece estar alojada en el hipocampo. El estudio de las neuronas en esta y otras partes del cerebro a arrojado alguna luz sobre el modo en que se forman de los recuerdos: las neuronas codifican la información en forma de impulsos electrónicos que transmiten a otras neuronas; cuando dos neuronas en contacto se encienden repetidas veces de forma consecutiva, la conexión entre ambas se refuerza y el encendido de la primera ayuda a disparar el encendido de la otra. Cuando este proceso, conocido como aprendizaje de Hebbian, tiene lugar en múltiples células vecinas, origina redes de conexiones entre diferentes neuronas que codifican y relacionan la información.

Para entender mejor su funcionamiento, Boahen y el alumno de postgrado John Arthur desarrollaron un chip basado en una capa del hipocampo conocida como CA3, donde se cree que se origina la memoria. Según Boahen, cada célula modelo del chip está formada por un grupo de transistores diseñados para imitar la actividad cerebral de una neurona. Las células de silicio están organizadas en un matriz de 32x32, y cada una de ellas ha sido programada para conectarse débilmente a 21 células vecinas.

Sin embargo, Boahen añade que el chip puede modificar la fuerza de estas conexiones, imitando lo que sucede con las neuronas durante el aprendizaje de Hebbian. Las células de silicio detectan cuándo se encienden las células próximas a ellas y si una célula se enciende justo antes que su vecina, la conexión programada entre ambas se refuerza.

Para demostrar la capacidad del chip para recordar, Arthur envió señales eléctricas al chip desde su portátil y registró en este la respuesta de las neuronas de silicio del chip. Varias veces disparó únicamente la actividad de las neuronas que formaban una U, lo que gradualmente reforzó las conexiones entre estas neuronas. El chip “aprendió” el patrón y cuando, posteriormente, Arthur disparó solo la actividad de las neuronas del extremo superior izquierdo de la U, el chip recreó a la perfección el resto del patrón.

Los investigadores de Stanford planean ahora añadir circuitos al chip para modelar también otra capa del hipocampo conocida como giro dentado, esperando poder establecer recuerdos aún más complejos. Además, pretenden desarrollar otros chips neuromórficos para crear un modelo del córtex, cuya primera generación consistirá en un circuito de 16 chips, cada uno de ellos con una matriz de neuronas de silicio de 256x256. Con ello, Boahen espera poder llegar a desarrollar finalmente prótesis neurales como, por ejemplo, una retina artificial.

Fuente: Technology Review

Sistemas de visión inspirados en la vista humana

Según un artículo publicado el 21 de febrero de 2007 en Technology Review, un grupo de neurocientíficos del MIT ha desarrollado un modelo informático que imita el sistema de visión humano para detectar y reconocer con precisión objetos como coches y motocicletas, en una calle concurrida. Según, Thomas Serre, neurocientífico del MIT, este tipo de sistemas de visión se podrían utilizar pronto en sistemas de vigilancia o en sensores inteligentes que avisen a los conductores sobre la presencia de peatones u otros objetos.

Durante años, los investigadores han intentado imitar los sistemas de visión biológicos, debido a su perfección. Pero enseñar a un ordenador a clasificar objetos ha resultado ser más complicado de lo que parecía en un principio, señala Serre, quien realizó el trabajo con Tomaso Poggio. En primer lugar, para reconocer un tipo concreto de objeto el ordenador necesita una plantilla o representación computacional específica de ese objeto concreto, que es la que permite al ordenador distinguir, por ejemplo, un coche de los objetos que no son coches. Sin embargo, la plantilla ha de ser lo suficientemente flexible como para incluir a todos los tipos distintos de coches en diferentes ángulos y posiciones y bajo distintas condiciones de luz.

El mejor modo para lograr esto, es entrenar un algoritmo de aprendizaje con una serie de imágenes para que extraiga las características que tienen en común. Serre y Poggio creen que el sistema de visión humano sigue un enfoque similar, pero que depende de una jerarquía de capas sucesivas en la corteza visual. Las primeras capas de la corteza detectarían, así, las características más simples de un objeto y las últimas combinarían esa información para formar nuestra percepción del objeto como un todo.

Para comprobar su teoría, Serre y Poggio trabajaron con Stanley Bileschi, del MIT, y Lior Wolf, de la Universidad de Tel Aviv, Israel, en la creación de un modelo informático con 10 millones de unidades computacionales, diseñadas para comportarse como grupos de neuronas de la corteza visual. Al igual que en la corteza visual, las unidades están divididas en capas.

Primero, las unidades más simples extraen características rudimentarias de la escena (por ejemplo, perfiles orientados) analizando grupos muy pequeños de píxeles. Luego, las unidades más complejas analizan porciones mayores de la imagen y reconocen características relacionadas con el tamaño o la posición de los objetos. Con cada capa sucesiva se extraen características cada vez más complejas, como por ejemplo, la distancia que hay entre dos partes de un objeto o los distintos ángulos de orientación de dichas partes. Esto permite reconocer el mismo objeto desde distintos ángulos.

Cuando probaron el sistema, sus resultados fueron muy buenos, pudiendo competir con los de los mejores sistemas existentes en el mercado. Además, debido a su capacidad de aprendizaje, cuantas más imágenes analiza, más precisos son sus resultados.
De momento, el sistema solo ha sido diseñado para analizar imágenes estáticas. Sin embargo, según Serre, el proceso es similar al del sistema de visión humano, en donde una parte del sistema se encarga de las formas y otra del movimiento. El equipo está trabajando ahora en la incorporación de un sistema paralelo que trabaje con vídeos.

Fuente: Technology Review

Sillas de ruedas conducidas por la mente

Conducir una silla de ruedas con el poder de la mente

Según un artículo publicado el 18 de octubre de 2006 en Technology Review, los éxitos obtenidos en las últimas pruebas que se han realizado con prótesis neurales hacen que cada día esté más cerca el uso generalizado de estos dispositivos. De este modo, en un futuro cada vez más próximo, los pacientes con parálisis podrían ver cumplido su sueño de mover sus propios miembros, gracias a un implante neural creado por John Donoghue y sus colegas de la Universidad Brown y a los Sistemas Neurotecnológicos de Cyberkinetics.

El dispositivo consiste en un chip diminuto con 100 electrodos que registran las señales de cientos de neuronas de la corteza motora. A continuación, un algoritmo informático traduce este complejo patrón de actividad en una señal que puede mover el cursor de un ordenaor, un brazo robótico y, quizá, finalmente, los propios miembros del paciente.

En el año 2004, Matthew Nagle, con parálisis debido a una lesión en la médula espinal, probó por primera vez el dispositivo, logrando mover el cursor en la pantalla de un ordenador y realizar toscos movimientos con un brazo robótico. Algo esperanzador, pero todavía muy rudimentario.

Recientemente, Donoghue y su equipo, que continúan intentando desarrollar un producto que se pueda comercializar, han probado con éxito el dispositivo en otros dos pacientes: uno con esclerosis lateral amiotrófica (ALS), una enfermedad neurodegenerativa progresiva; y otro con un infarto troncoencefálico, un tipo de infarto especialmente devastador que paraliza el cuerpo, dejando intacta la mente.
Los investigadores han presentado sus últimos resultados en el Congreso Society for Neurosciences celebrado esta semana en Atlanta (Georgia).

Fuente: Technology Review

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Un hombre impedido mueve el cursor de un ordenador con la mente

Según un artículo publicado el 12 de julio de 2006 por Reuters, gracias a un nuevo sensor cerebral un hombre de 25 años que sufre parálisis en las cuatro extremidades desde hace tres años ha sido capaz de mover el cursor de un ordenador, abrir su correo electrónico y manejar un dispositivo robotizado simplemente con pensar en hacerlo.

Él ha sido el primero de los cuatro pacientes con daños en la médula espinal, distrofia muscular, apoplejía o enfermedad de las neuronas motoras en probar el nuevo sistema desarrollado por Cyberkinetics Neurotechnology Systems Inc., de Massachusetts.

Los científicos implantaron un diminuto chip de silicio con 100 electrodos en una zona del cerebro responsable del movimiento. La actividad de las células se grabó y se envió a un ordenador que tradujo los comandos y permitió al paciente mover y dirigir el dispositivo externo.

Aunque no es la primera vez que se utiliza la actividad cerebral para manejar un cursor, Stephen Scott de la Universidad de Queen, en Ontario (Canadá), afirma que supone un gran avance en la tecnología. Según él, “esta investigación sugiere que los implantes de prótesis son un enfoque viable para ayudar a las personas con graves discapacidades a comunicarse e interactuar con su entorno”.

“Somos capaces de introducir señales en el cerebro, pero extraerlas es un gran reto. Creo que esto supone un hito”, afirmó el Prof. John Donoghue, director científico de Cyberkinetics y profesor de la Universidad de Brown, en Rhode Island.

Los científicos que han desarrollado el sensor BrainGate creen que podría suponer una nueva esperanza para las personas con parálisis por accidentes o enfermedades.
A su vez, en un estudio independiente, investigadores de las escuelas de ingeniería y medicina de la Universidad de Stanford describieron un modo más rápido de procesar las señales del cerebro para controlar un ordenador o un dispositivo protésico.

“Nuestra investigación empieza a demostrar que este tipo de sistema protésico es clínicamente viable”, afirma Stephen Ryu, profesor ayudante de neurocirugía de Stanford.

Fuente: Reuters

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Avances en neurología: cultivación de células cerebrales

Según un artículo en The Guardian Science, dentro de poco será posible cultivar células del cerebro humano en platos Petri. La nueva técnica promete nuevos tratamientos contra enfermedades como Parkinson y epilepsia, porque podría crear suministros sin límite de células humanas.

Según declaraciones recogidas en el artículo del director de la investigación, Prof. Scheffler, un neurocientífico de la Universidad de Florida, "es como una línea de producción de una fábrica. Podemos sacar estas células y luego congelarlas hasta que las necesitemos. Luego las descongelamos y fabricamos una tonelada de neurones nuevos."

Scheffler recogió células precursoras de ratones y les aplicó productos químicos para lograr la diferenciación de las mismas. Durante todo el proceso, su equipo tomó imágenes de las células cada pocos minutos.

Los científicos confirmaron que el desarrollo de las células precursoras del cerebro es parecido a la forma en la que las células sanguíneas se crean a partir de los células precursoras de la médula ósea, lo que en su día llevó a avances en el proceso de implantes de médula ósea.

Según el artículo en The Guardian, este nuevo estudio podría proporcionar una nueva herramienta para la investigación en neurociencias que, a su vez, podría ser el primer paso hacia la creación de nuevos tratamientos contra enfermedades de tipo neurológico.

Avances en neurociencia: mover objetos con la mente

Científicos de la Universidad Brown han desarrollado un nuevo sistema llamado BrainGate para ayudar a las personas paralíticas realizar movimientos y funciones a través de su mente. Aunque parezca ciencia ficción, las primeras pruebas ya han sido realizadas con éxito en un ser humano.

Hace cuatro años, Matt Nagle fue víctima de un ataque brutal que estuvo a punto de matarle y que le dejo con un paralisis permanente desde el cuello hasta los pies. Pero después de recibir cirugía el año pasado en la que se implantó un microchip en su cerebro, ahora es capaz de controlar movimientos con su mente. El microchip lee sus pensamientos y los envía a un ordenador que los descifra.

Nagle se conviertió en el primer voluntario de este proyecto al ponerse en contacto hace un año con el profesor de neurociencias John Donoghue, de la Brown University. La empresa de Donoghue, Cyberkinetics, había desarrollado un implante cerebral que llamaban BrainGate y estaban dispuestos realizar pruebas clínicas. Le practicaron la cirugía necesaria a Nagle, insertando un conjunto de 96 electrodos en la superficie de su cerebro, sobre la parte del córtex motor donde se encuentra el circuito neuronal que controla movimientos de brazo y mano. Una vez implantados los electrodos, un hilo fue conectado a un disco de metal que se coloca sobre la cabeza de Nagle.

Para leer los mensajes del córtex motor, los científicos sensorial conectan un amplificador al disco metálico que a su vez, se conecta a un ordenador. Cuando está todo conectado, los pequeños voltajes de las neuronas debajo de los electrodos emiten una serie de ondas cerebrales que bailan sobre la pantalla del ordenador.

En las pruebas realizadas hasta la fecha, Nagle ha logrado mover el cursor de un ordenador y encender y apagar la televisión. Los científicos quieren lograr que maneje otras funciones como encender y apagar la luz, llamar por teléfono etc. También ha logrado y mover un brazo robótico, quitar objetos de una mano y poniendolos en otro sitio.

A pesar de los resultados logrados los científicos insisten que están todavía en la primera fase y habrán que superar enormes obstáculos antes de aproximarse al objetivo final de este proyecto y lograr que mediante el sistema las personas paralíticas vuelvan a controlar sus brazos y piernas. Nadie sabe exactamente cuántos datos neuronales son descifrables por el sistema, y además se desconoce si los implantes tendrán un efecto a medio o largo plazo sobre el cerebro humano.

Web de Cyberkenetics (para ver una demostración virtual de BrainGate, haga clic en "Braingate demo" a la derecha de la página)

Mejorar la capacidad de memoria del cerebro

Según un artículo publicado en Neuron por un científico del MIT especializado en neurociencias, una pequeña transformación molecular cambia de forma rápida y significativa el número de receptores en la superficie las sinapsis. Como un mayor número de receptores resulta en conexiones más fuertes entre las células cerebrales,  la manipulación de este proceso podría suponer el primero paso hacia un futuro método que logre mejorar la capacidad de la zona del hipocampo, donde se almacena la memoria de largo plazo.

El Profesor Morgan Sheng, experto en neurociencia del Picower Center  del MIT, pretende comprender el proceso por el que las células cerebrales construyen y eliminan sinapsis. En su último estudio, ha publicado que una sub-unidad receptora de glutamatos, GluR2, es la que dirige los receptores postsinápticos glutamatos (receptores AMPA) desde el superficie hacia el interior de la célula. De esta forma, debilita la sinapsis.

El Glutamato, un aminoácido común, es uno de los transmisores más importante en el sistema nervioso central. Actúa como un mensajero, trabajando con los receptores en la superficie de las sinapsis para transmitir información de una neurona a otra. Los receptores AMPA son los más rápidos del cerebro, y permiten que la información fluya entre las neuronas en milisegundos, dando fuerza a las sinapsis. El profesor Sheng ha descubierto las reglas que determinan el tráfico de los AMPA receptores desde la superficie de las células (donde fortalecen a sinapsis) hasta el interior de las células (que es cuando las sinapsis pierden fuerza).  

Según Sheng, GluR2 controla el reciclaje y desmantelamiento de los receptores AMPA después de que sean repartidos al interior de la célula. Si GluR2 resulta ser capaz de alterar el equilibrio y lograr que más receptores lleguen a la superficie de las sinapsis. Como la base de la capacidad del cerebro para aprender y recordar información se deriva del proceso de eliminación, por una parte, y refuerzo, por otra, de sinapsis, la posibilidad de manipular este proceso podría resultar en nuevas técnicas para mejorar la capacidad de memoria del cerebro.