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Reportaje:

El poder de la mente

Un mono logra mover un brazo robótico con sus ondas cerebrales

El viejo sueño de la ciencia ficción de controlar objetos con la mente está más cerca de convertirse en realidad. Un equipo de investigadores en Estados Unidos, del que forma parte un neurobiólogo español, ha logrado que unos monos manipulen un brazo robótico exclusivamente con sus ondas mentales. "El animal ha integrado el brazo robótico en su cerebro, como si fuera su propio brazo", explica José Carmena, principal autor del trabajo que se publica hoy en el primer número de la revista electrónica Public Library of Science. Estos resultados se consideran un gran paso hacia el control mental de prótesis para tetrapléjicos, extremidades paralizadas o robots que circulen de modo autónomo.

La experiencia es un gran paso hacia el control mental de prótesis para tetrapléjicos

Los autores, un grupo de la Universidad de Duke encabezado por Miguel Nicolelis, señalan además que el trabajo ayuda a entender los factores biológicos implicados en la adaptabilidad del cerebro, algo necesario para desarrollar terapias para personas con daños cerebrales o espinales.

El trabajo es continuación de otros en que los investigadores procesaban las señales eléctricas del cerebro de monos mientras hacían tareas simples con los brazos, como llevarse comida a la boca. Los neurobiólogos implantaban electrodos diminutos, más finos que un pelo, en el cerebro de los animales, y aprendían a descodificar sus señales. Luego las traducían a órdenes a distancia para un brazo robótico. El brazo, que podía estar incluso a kilómetros de distancia, reproducía fielmente los movimientos del brazo del mono. De eso hace tres años.

Ahora han conseguido que los monos vean el brazo robótico a través de una pantalla, sean conscientes de su existencia y lo manipulen, es decir, corrijan y ajusten su movimiento mientras el brazo agarra la comida. "Las diferencias con el trabajo de 2000 son enormes", explica Carmena. "En 2000, el mono nunca tenía información sobre la precisión del movimiento del brazo, ni era consciente, ni siquiera testigo, de estar realizando la tarea mediante control mental".

En este trabajo se ha afinado mucho el programa que interpreta las señales, para decodificar información muy precisa sobre "posición, velocidad, actividad muscular del brazo y fuerza en el agarre de la mano", explica Carmena. Parte del avance se debe a que el número de electrodos ha aumentado -a un animal se le implantaron 96, y al otro, 320-, con lo que registran la señal eléctrica de unas 250 neuronas.

Que el animal vea lo que hace el brazo robótico y pueda reaccionar a lo que ve se considera un paso fundamental, porque viene a ser como mover una extremidad propia. En las sesiones de trabajo, los monos primero ejecutaban la tarea con su propio brazo, con un joystick (mando de videojuego) durante unos 20 minutos; después pasaban a control mental.

"El resultado más sorprendente fue que, tras sólo unos días de haber estado jugando así con el robot, la mona de repente se dio cuenta de que no necesitaba mover su brazo", dice Nicolelis en una nota de prensa. "Dejaba el brazo quieto y controlaba el robot sólo con su cerebro y la información visual".

También les ha sorprendido la adaptabilidad del cerebro de los monos. Cuando pasaban de control manual a mental, y viceversa, "las propiedades fisiológicas de las células cerebrales cambiaban inmediatamente", señala Nicolelis. "Esto indica que el cerebro es tan adaptable que logra incorporar un dispositivo externo a su propio espacio neuronal, como si fuera una extensión del cuerpo". Los investigadores han empezado ya a explorar cómo aplicar los resultados a los seres humanos.

La revista en que se publica el trabajo también es una novedad. Se trata de la primera revista publicada por la organización sin ánimo de lucro Public Library of Science, que fomenta el acceso libre a los resultados científicos. Para esta organización, el actual sistema de publicaciones científicas antepone los intereses de las editoriales a los de la comunidad. La revista mantiene el estricto sistema de control de calidad basado en la revisión independiente de los artículos por parte de otros científicos; es gratis y está presidida por el Nobel de Medicina Harold Varmus.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Lunes, 13 de octubre de 2003