https://frosthead.com

Los implantes cerebrales pueden volver a poner en forma los recuerdos dañados

Los "baby boomers" deben estar contentos de ver que los científicos están tomando tantos caminos diferentes no solo para abordar el misterio perdurable de cómo funcionan nuestros cerebros, sino también para ver si se pueden encontrar recuerdos perdidos. Hace unas semanas, por ejemplo, un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale informó que un medicamento que no había sido muy efectivo como tratamiento contra el cáncer ha ayudado a restaurar los recuerdos de los ratones con enfermedad de Alzheimer. Y el mes pasado, los científicos en Australia anunciaron que los ratones con Alzheimer cuyos cerebros fueron escaneados con ondas de ultrasonido se desempeñaron tan bien en tres pruebas de memoria diferentes como los ratones sanos.

contenido relacionado

  • Un viaje a Marte podría dañarte el cerebro
  • Conozca a los dos científicos que implantaron una falsa memoria en un mouse
  • Dentro de la ciencia de una nueva cirugía asombrosa llamada estimulación cerebral profunda

Pero la investigación más intrigante sobre el enigma de la memoria puede estar en curso en la Universidad de Pennsylvania. Allí, un equipo bajo el neurocientífico Michael Kahana, está explorando si los implantes en el cerebro pueden impactarlo suavemente para almacenar y recuperar recuerdos.

Se trata de conexiones

El estudio está siendo financiado por DARPA, el brazo de investigación del Departamento de Defensa, con el propósito de encontrar una manera de ayudar a las víctimas de lesiones cerebrales traumáticas (TBI) a reaprender el proceso de creación de memoria. Esto se ha convertido en un tema crítico para el Pentágono: estima que desde 2000, más de 300, 000 miembros del servicio han sufrido TBI.

DARPA planea invertir más de $ 40 millones en la investigación de implantes cerebrales hasta 2018, más de $ 22 millones de los cuales están comprometidos con el proyecto Penn. Lo que hace que este enfoque sea diferente de las imágenes cerebrales más convencionales es que se basa en realizar experimentos mientras se rastrea los circuitos neuronales del cerebro en tiempo real.

Por ejemplo, los investigadores podrían "observar" la actividad eléctrica dentro del cerebro de una persona mientras juega un juego de memoria e idealmente identificar biomarcadores a medida que se forman o recuperan los recuerdos. Entonces, el objetivo sería usar dosis bajas de electricidad para estimular el patrón de memoria que ha sido más efectivo para esa persona.

Kahana y su equipo han estado trabajando con pacientes con epilepsia a los que se les ha implantado temporalmente una malla de electrodos debajo de los cráneos. Los electrodos recopilan lecturas de actividad cerebral que pueden ayudar a los médicos a calcular dónde se originan las convulsiones en sus cerebros. A varios pacientes se les preguntó si estarían dispuestos a jugar una serie de juegos de memoria en una computadora portátil mientras usan los electrodos.

A medida que los pacientes jugaban y los recuerdos tomaban forma, los investigadores registraron el disparo de miles de sus neuronas, con el objetivo de concentrarse en las señales eléctricas que correspondían con el comportamiento específico de la memoria. En resumen, los científicos, a través del análisis de los pulsos eléctricos de un cerebro, tienen la intención de mapear cómo esa persona forma y recupera los recuerdos.

Un gran salto

Pero esa es solo la fase uno del proyecto. La segunda mitad se centraría en diseñar un implante que rastreara constantemente el funcionamiento de un cerebro y, si ciertas señales neuronales no están en el mejor nivel para procesar recuerdos, estimularía las neuronas apropiadas con pulsos eléctricos de bajo nivel. El dispositivo actuaría como una especie de termostato de memoria, ajustando los pulsos para garantizar que el cerebro realice esta parte de su trabajo de manera efectiva.

Suena fascinante, pero como con la mayoría de las investigaciones que involucran al cerebro, nada es seguro. La mayoría de los neurocirujanos le dirán que, para todas las operaciones que se han realizado, todos los escaneos que se han estudiado, todo el comportamiento que se ha analizado, todavía tenemos mucho que aprender sobre las funciones cerebrales y lo que podría suceder si comienza a experimentar con neuronas. conexiones en su interior.

¿Estimular diferentes neuronas con dispositivos eléctricos realmente imitará cómo funciona el cerebro? ¿Lo que parecen patrones para los científicos realmente significan algo en el lenguaje del cerebro? ¿La introducción de este tipo de estimulación artificial podría terminar haciendo más daño que bien?

El ejemplo clásico de las consecuencias imprevistas de la alteración del cerebro es el caso de Henry Molaison, mejor conocido como "HM" por generaciones de estudiantes de psicología. Desde un accidente de bicicleta en su infancia, Molaison sufrió ataques epilépticos tan severos que altas dosis de medicamentos ya no lo ayudaron. Su médico concluyó que el mejor tratamiento restante era extraer parte de su cerebro.

Entonces, en agosto de 1953, cuando Molaison tenía 27 años, un cirujano cortó la mayor parte de su hipocampo. La operación logró controlar su epilepsia, pero como mostró una serie de experimentos más tarde, Molaison se quedó sin capacidad para formar nuevos recuerdos. Durante el resto de esta vida, murió en 2008, Molaison vivió en tiempo presente. Su historia proporcionó grandes ideas sobre cómo funciona la memoria humana, particularmente el papel del hipocampo. También enseñó a los médicos a no volver a realizar esa cirugía nuevamente.

Por su parte, Kahana y su equipo proceden con cautela. Quieren comprender todo lo que puedan sobre la mecánica de la memoria antes de comenzar a implantar dispositivos en el cerebro de las personas y destruir las neuronas con electricidad. Tienen la esperanza de que los pulsos bien ubicados puedan realinear un proceso de memoria que salió mal, pero también son realistas.

Como Kahana le dijo a MIT Technology Review: “Queremos que el cerebro exhiba un cierto patrón de actividad eléctrica. Es un gran salto decir que de alguna manera podemos empujarlo a ese estado dándole un pequeño empujón ".

Los implantes cerebrales pueden volver a poner en forma los recuerdos dañados