El futuro está aquí (VIII)

Nueva entrada (¡esta vez, a tiempo!) de De fiucha is jier. A ver qué tenemos por aquí…

 

1. Memorias falsas implantadas con láser.

Científicos de las universidades de Virginia y de Oxford han llevado a cabo una serie de experimentos reveladores acerca de cómo se forman los recuerdos. Y aunque los experimentos utilizaron moscas Drosophila, es muy probable que el mecanismo sea similar en los humanos.

Por lo que se sabe, las neuronas dopaminérgicas son determinantes en la adquisición del aprendizaje, propiciando cambios en la expectancia de los estímulos relevantes, como las recompensas o los castigos. El condicionamiento olfativo de la Drosophila requiere de la acción directa de la dopamina en las neuronas de los cuerpos pedunculares (mushroom bodies; lugar principalmente responsable de la creación de memorias olfativas). Sin embargo, se desconocen tanto las bases celulares del condicionamiento como el lugar de unión postsináptico concreto.

Lo que estos científicos lograron fue instaurar un recuerdo de aversión mediante el control genético por láser de subconjuntos de neuronas dopaminérgicas en estas moscas. En un primer momento, los científicos agregaron un receptor particular a este subconjunto de neuronas. Seguidamente, expusieron a las moscas a un olor que, en circunstancias normales, no despierta reacción alguna; es decir, se ignora. Aparte, añadieron en esa zona del cerebro un producto químico llamado ATP (no confundir con el adenosín trifosfato), el cual permanecía encapsulado en una especie de vesícula susceptible a determinada luz, de modo que el producto no tendría efecto hasta ser liberado.

En una segunda fase, se programó un láser para hacer estallar las vesículas con ATP. Cuando la sustancia se libera e interactúa con el receptor artificial antes introducido, se activa un mecanismo de señalización que propicia una asociación aversiva. Como resultado, a partir de ese momento, se crea un recuerdo desagradable asociado a ese olor.

Testaron a las moscas en un paradigma clásico de preferencia de lugar y observaron cómo, efectivamente, la implantación artificial de un recuerdo aversivo, permanecía como tal.

Dejaré los comentarios sobre las posibilidades de replicar este procedimiento en humanos para aquellos que quieran contribuir, porque si empiezo yo, no paro.

 

2. Prótesis en la retina permite recuperar visión a ciegos totales.

Esta retina artificial esta formada por un conjunto de electrodos implantados en la parte posterior del ojo, simulando (mira tú) una retina. Al cabo de un mes, varios pacientes eran capaces de identificar y seguir el movimiento de un objeto.

En la investigación, cada participante recibidó unas gafas con una pequeña cámara de vídeo, y un cinturón con un pequeño ordenador conectado. Este ordenador proceso las imágenes de la videocámara y transmitió los datos a los electrodos implantados en la retina. Cuando los usuarios “miraron” a un monitor con una barra blanca moviéndose a través de una pantalla negra, los electrodos que correspondían con el movimiento de la barra estimularon las células en el ojo, crenado puntos de luz en sus campos de visión, y permitiéndoles identificar la situación de los puntos y la dirección en que se desplazaban.

 

3. Circuitos electrónicos fusionados con el organismo

Y es que cada día, estamos más cerca de la ciencia ficción. O mejor dicho, cada día la ciencia ficción deja de ser tan ficticia. El asunto es que han logrado crear los primeros circuitos que, literalmente, se fusionan con el organismo biológico humano, pudiendo funcionar como parte misma del sistema.

La forma en que esto ha sido posible es mediante el desarrollo de un compuesto de silicio y seda, en donde la seda sirve como un molde para el circuito. Este molde alberga el circuito, implantable en cualquier parte del cuerpo humano. Al poco tiempo, la seda se disuelve y el silicio queda incrustado, dejando la lógica del circuito en el organismo de manera totalmente funcional.

Como comentan los responsables de este avance, se está trabajando en el desarrollo de micro LEDs capaces de sobrevivir bajo la piel, lo que podría desembocar en tatuajes dinámicos, monitorización de los niveles de determinadas sustancias en la sangre (como la glucosa, el colesterol, etc.), o, tal vez en un futuro más lejano, albergar dispositivos de comunicación, o sistemas virtuales.

 

4. Control de la conducta mediante láser.

Y no, no se trata de amenazas. Al parecer (yo no lo sabía), existe una ciencia relativamente nueva llamada optogenética, que está basada en la combinación de ingeniería genética y óptica. Y, al parecer, un grupo de científicos estadounidenses han conseguido algo bastante impresionante: controlar totalmente un cerebro con un simple rayo láser de color azul y otro de color amarillo. Concretamente, lo que lograron fue controlar el movimiento motor de una rata, provocando que moviera sus patas en la forma que los científicos programaron desde un ordenador.

El modo en que llevaron a cabo esto fue mediante la inyección de un gen en el cerebro que contenía un trozo de ADN particular (específicamente, un promotor). Casualmente, el gen que escogieron provenía de un alga fotosensible. Tras la modificación de las neuronas por parte del promotor, una luz específica provoca la activación de dichas neuronas. En el caso del ratón, las neuronas que se modificaron fueron las ubicadas en el córtex motor izquierdo. De este modo, la activación de las neuronas mediante el láser hizo que el ratón moviera sus patas derechas, obligándole a caminar en círculos.

Sin embargo, aparte de la releche que es haber podido controlar la motricidad de un organismo tan complejo como un ratón, uno de los puntos importantes de la investigación es que los ratones utilizados estaban afectados por la enfermedad de Parkinson, y presentaba problemas motores en el lado derecho del cuerpo. Gracias a la, digamos, “intervención optogenética”, el ratón recupero su capacidad para moverse normalmente.

Parece (seguro) que la neurociencia se va a aprovechar de todos estos avances, ya que otra peculiaridad de este novedoso campo es que las propiedades optogenéticas parecen susceptibles de comportarse de forma bidireccional. Tal vez de aquí a diez años estemos escribiendo blogs sin ayuda de los dedos.

3 pensamientos en “El futuro está aquí (VIII)

  1. Voy tarde pero…Lo de la memoria mola, se podría usar al contrario? En vez de crear aversión crear atracción por algo, solucionarían parte de la mala alimentación debida al poco “éxito” de las verduras, por ejemplo.
    Lo de controlar el movimiento es super fuerte! Me da cosica pensar en el ratoncillo andando en círculos, pero impresionante.
    Y lo de la retina… se puede donar, como cualquier otro órgano, pero como alternativa está guay.

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  2. ¿Uso terapéutico? Claro, ¿por qué no? En rehabilitación haría magia =).

    Aunque se me ocurre antes otro uso… Imagina que dentro de unos años son capaces de incorporarlo como armamento no letal; la cantidad de cosas que la policía y demás cuerpos de fuerzas de seguridad podrían hacer. O lo mismo, pero al revés, en manos de criminales. ¿Un poco retorcido?

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  3. Esta sección cada semana está mejor.
    Me impresiona sobre todo lo de los láseres, tanto la implantación del recuerdo como el control motor. Creo que estamos a bastantes años luz de implantar recuerdos tal como se suelen entender normalmente (como información en la memoria explícita), aunque tal vez sí sea posible utilizar esa tecnología para condicionamientos simples… Otra cosa es que hacer eso sea ético o no. ¿Crees que podría tener algún uso terapéutico?
    En cuanto al de la rata… ése sí es impresionante. Cualquiera diría que dentro de unos años los láseres nos controlarán😄

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