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Estados Unidos financiará interfaces cerebro-computadora avanzadas
Mina Hanna y Abdul Obaid | Universidad Stanford
La afirmación de Matt Angle podría haber sonado excéntrica antes: durante años, insistió en que la clave para resolver uno de los desafíos más difíciles de la neurociencia estaba en una tecnología de la década de 1960 inventada en la pequeña nación de Moldavia.
Es mucho más difícil descartar el enfoque de Angle ahora. Hoy, el Departamento de Defensa de EE. UU. seleccionó a la pequeña empresa de Angle con sede en San José, Paradromics Inc., para liderar uno de los seis consorcios que respalda con $65 millones para desarrollar tecnologías capaces de registrar simultáneamente un millón de neuronas individuales dentro de un cerebro humano.
La grabación de un gran número de neuronas es esencial si los ingenieros alguna vez quieren crear un enlace de datos de alto rendimiento sin interrupciones entre el cerebro humano y las computadoras, incluso para restaurar los sentidos perdidos.
Ese objetivo ha estado mucho en las noticias últimamente. En abril, Elon Musk anunció que respaldaría a Neuralink, una empresa de 100 millones de dólares que trabaja en una interfaz cerebro-computadora. . Facebook siguió diciendo que había comenzado a trabajar en un dispositivo de pensamiento a texto para permitir que las personas redacten correos electrónicos o publicaciones en silencio.
Los anuncios generaron titulares en todo el mundo, pero también escepticismo, ya que ni Musk ni Facebook revelaron cómo lograrían tales hazañas (ver Con Neuralink, Elon Musk Promises Human-to-Human Telepathy. Don't Believe It).
Ahora, los contratos federales, entregados por DARPA, ofrecen un vistazo a las tecnologías de vanguardia que podrían hacer que un módem cerebral sea realmente posible. Incluyen circuitos flexibles que se pueden colocar en capas en el cerebro, neurogranos inalámbricos del tamaño de la arena y microscopios holográficos capaces de observar miles de neuronas a la vez. Otros dos proyectos tienen como objetivo restaurar la visión con diodos emisores de luz que cubren la corteza visual del cerebro.
Las interfaces cerebro-computadora transmiten información fuera del cerebro mediante la electrónica. Aquí, un primer plano muestra cómo se unen los cables en miniatura para crear un contacto eléctrico. Este es el extremo que se queda fuera del cerebro. Mina Hanna y Abdul Obaid | Universidad Stanford
El botín de Paradromics es de hasta $ 18 millones, pero el dinero viene con una lista de requisitos similar a la luna: el implante no debe ser mucho más grande que una moneda de cinco centavos, debe registrar un millón de neuronas y también debe ser capaz de enviar señales de regreso a el cerebro.
Estamos tratando de encontrar el punto óptimo, y creo que lo hemos encontrado, entre estar a la vanguardia y obtener la mayor cantidad de información posible al mismo tiempo, pero al mismo tiempo no estar tan lejos como para no poder implementarla. , dice Ángulo.
Desde que aprendieron a usar electrodos metálicos para escuchar el parloteo eléctrico de una sola neurona hace un siglo, los científicos nunca han logrado registrar simultáneamente más de unos pocos cientos a la vez en un cerebro humano vivo, que tiene alrededor de 80 mil millones de neuronas en total. .
Angle, de 32 años, dice que se encontró con ese problema cuando era estudiante de posgrado. Quería estudiar la forma en que los olores se representan en el bulbo olfativo, una parte del cerebro justo detrás de la nariz. Pero el esfuerzo se vio obstaculizado por la falta de una forma de registrar más de un puñado de neuronas a la vez.
Fue entonces cuando un profesor de la Universidad de Howard, y padre de uno de los viejos amigos de la universidad de Angle, mencionó una oscura empresa moldava que había desarrollado una forma de estirar metal caliente y producir en masa bobinas de cables aislados extremadamente delgados, de solo 20 micrones de espesor.
La técnica, similar a la que produce hilos de fibra óptica, se usa para crear antenas y hacer cables magnéticos que los hoteles pueden coser en toallas para evitar que los clientes las roben. Pero Angle y sus colaboradores, Andreas Schaefer del Instituto Francis Crick y Nick Melosh de la Universidad de Stanford, se dieron cuenta de que los materiales podían permitirles hacer contacto eléctrico con un gran número de células cerebrales a la vez.
Hoy, dice Angle, su equipo ordena carretes de alambre y luego ata los hilos en cordones que tienen un grosor de 10,000 alambres. Se puede afilar un extremo de los cables, creando una superficie similar a un cepillo que puede penetrar el cerebro como lo harían las agujas. Angle dice que el grosor de los cables está calibrado para que sea lo suficientemente fuerte como para no torcerse cuando se empuja hacia el cerebro, pero lo suficientemente delgado como para no causar mucho daño.
Los otros extremos de los cables se pegan, se pulen y luego se presionan en un microprocesador con decenas de miles de almohadillas de aterrizaje espaciadas al azar, algunas de las cuales se unen a los cables. Estas almohadillas detectan las señales eléctricas transmitidas a través de los cables desde el cerebro para que puedan contarse y analizarse. Angle dice que conectar tantos cables es lo que retuvo estos conceptos en el pasado.
En el caso de Paradromics, el objetivo final es una conexión de alta densidad con el centro del habla del cerebro que podría permitir a la empresa aprovechar las palabras que una persona está pensando decir. Pero si la tecnología funciona, también podría expandir enormemente la capacidad de los neurocientíficos para escuchar cómo grandes conjuntos de neuronas generan comportamientos complejos, entrelazan estímulos sensoriales e incluso crean la conciencia misma.