Archivo de diciembre de 2011

Hace unas semanas expuse un trabajo sobre biosensores, es decir, componentes electrónicos conectados a tejido vivo, ya sea a un ser humano o a un cultivo celular. En él hablaba de dos de los científicos más destacados en esta área.

Thomas DeMarse

Ingeniero biomédico de la Universidad de Florida, diseñó un estudio para poder conectar un neurocultivo vivo con un dispositivo, en concreto con un simulador virtual de vuelo.

Tomó tejido del córtex cerebral (células de la superficie del cerebro) de rata y lo digirió con una enzima para obtener las neuronas individuales separadas en un líquido. Colocó este fluido con 25000 neuronas desconectadas sobre una matriz de 60 electrodos. La matriz se introduce en un ordenador y se conecta a un programa.

Las neuronas corticales vivas puestas en la placa no tardan en volverse a conectar formando una red neuronal viva, un “cerebro”.

Las neuronas reciben estímulos del ordenador y le devuelven ciertas señales, si son erróneas el avión choca. Con el paso del tiempo las neuronas son capaces de controlar a la perfección el avión siendo capaces de esquivar obstáculos. Esto se debe a la reorganización de las conexiones neuronales.

Gracias a este estudio podemos llegar a conocer mejor cómo funciona el cerebro a nivel celular, las causas del desorden neuronal (como la epilepsia) y como poder resolver ciertos tipos de daño cerebral. Además aporta información sobre cómo crear ordenadores “vivos” formados por una combinación de neuronas y dispositivos de silicio.

Podéis ver parte del reportaje que hizo sobre su descubrimiento el canal National Geogrphic en el siguiente video:

Kevin Warwick

Da clase de Cibernética en la Universidad de Reading (Inglaterra) y es conocido por sus investigaciones sobre Interfaz Cerebro Computadora. Él mismo se implantó un chip en el sistema nervioso que le permitía recibir estímulos ultrasónicos, con los que podía detectar objetos. También se conectó mediante circuitos electrónicos con su mujer y se comunicaron mediante impulsos eléctricos (generados por ejemplo mediante el movimiento de brazos o manos).

 Destaca  por sus trabajos en el campo de la robótica, en el que entre otros asuntos investiga el uso de máquinas de enseñanza y técnicas de inteligencia artificial para estimular adecuadamente y traducir patrones de actividad eléctrica en redes neuronales vivas con el objetivo de utilizar las redes de trabajo para controlar robots móviles. Así, un cerebro biológico (de células cerebrales de rata) guía el proceso de comportamiento de cada robot.

 El objetivo es que las neuronas lleguen a aprender a mover el robot sin que este choque, para ello la red neuronal se conecta a un sensor ultrasónico (incorporado en el robot) que detecta los objetos a su alrededor. Las decisiones de este “cerebro”, conectado por bluetooth al cuerpo del robot, son las que hacen que se muevan las ruedas del robot. Cuando las señales que envían las neuronas son correctas, éstas se ven recompensadas con un estímulo de un voltaje superior (ya que las neuronas siempre quieren recibir información). Conforme avanza el aprendizaje las conexiones neuronales se van modificando, y con la repetición las respuestas se hacen más automáticas al reforzarse las conexiones neuronales.

En el siguiente vídeo se muestra su funcionamiento:

Kevin Warwick plantea que en el futuro todos los seres humanos seremos cyborgs, es decir tendremos partes que serán electrónicas, lo que nos hará mejorar tanto nuestra percepción de la realidad como nuestras habilidades. De hecho, hace notar que entre nosotros ya hay cyborgs, poniendo como ejemplo a personas que han sufrido un ataque al corazón y que permanecen vivas gracias a un marcapasos, una máquina.

Lo que está claro es que cada vez es mayor nuestro uso de la tecnología, por lo que con el tiempo la gente no se extrañará de que se ofrezca la posibilidad de implantarse un ordenador en el brazo que funcione de forma coordinada con el cerebro y le ofrezca aumentar su precisión o velocidad de aprendizaje. Pero de momento tendremos que conformarnos con el uso de nuestros teléfonos inteligentes o de los cada vez más numerosos tablets, porque la tecnología actual no permite el desarrollo de ordenadores de gran potencia y de tamaño microscópico, aunque los actuales cada vez se fabriquen con menor tamaño.