Tendencias21
Desarrollan un sensor cerebral inalámbrico para mover dispositivos con la mente

Desarrollan un sensor cerebral inalámbrico para mover dispositivos con la mente

Un equipo de neuroingenieros de Estados Unidos ha desarrollado un sensor cerebral inalámbrico y recargable, que retransmite señales de banda ancha desde 100 neuronas. Pensado principalmente para facilitar el movimiento de aparatos con el pensamiento, como no lleva cables, el dispositivo también servirá para estudiar procesos cerebrales en contextos realistas.

Desarrollan un sensor cerebral inalámbrico para mover dispositivos con la mente

Un equipo de neuroingenieros de la Universidad de Brown (en Estados Unidos) ha desarrollado un sensor cerebral inalámbrico y totalmente implantable y recargable, capaz de retransmitir señales de banda ancha en tiempo real desde 100 neuronas de individuos moviéndose libremente.

Diversas copias de este novedoso sistema de bajo consumo, descrito en la revista Journal of Neural Engineering, han funcionado bien en modelos animales durante más de un año, lo que supone un avance hacia el desarrollo de interfaces cerebro-ordenador que algún día permitirán a personas con parálisis severa controlar aparatos solo con el pensamiento.

Anteriormente, ya se había evaluado la capacidad de personas con parálisis para mover brazos robóticos o cursores de ordenador usando dispositivos de este tipo, aunque con cable.

El hecho de que el nuevo sistema sea inalámbrico acerca más a los investigadores a su objetivo final, publica la Universidad de Brown en un comunicado.

Sobre el sistema, Arto Nurmikko, profesor de ingeniería de la Universidad de Brown y supervisor de su desarrollo, explica que este “tiene características similares a las de un teléfono móvil, salvo que, en este caso, la conversación surge del cerebro, que habla de forma inalámbrica”.

Todo en una ‘lata’ con ojo de buey

En el dispositivo, un chip de electrodos del tamaño de una píldora, implantado en la corteza cerebral, envía señales a través de conexiones eléctricas especialmente diseñadas y situadas dentro de él. El sistema fue sellado con láser, y es como una ‘lata’ de titanio, herméticamente cerrada.

La ‘lata’ mide 56 milímetros de largo y 42 milímetros de ancho y tiene nueve milímetros de grosor. En este volumen minúsculo alberga todo el sistema: una batería de ión-litio, circuitos integrados de baja energía para el procesamiento y conversión de señales, transmisores de infrarrojos de radio inalámbricos, y una bobina de cobre para las recargas.

Las señales inalámbricas y de carga pasan a través de una ventana de zafiro transparente a la energía electromagnética. En general, el dispositivo se parece a una lata de sardinas en miniatura con un ojo de buey, y transmite datos a 24 megabits por segundo (Mbps) en frecuencias de microondas de 3,2 y 3,8 gigahercios, hacia un receptor externo. Con una carga de dos horas, puede funcionar sin cable durante más de seis porque utiliza menos de 100 milivatios de potencia, explican los investigadores.

El mayor logro conseguido es la integración, en un espacio tan diminuto, de tantos elementos y que estos hayan funcionado, de manera inalámbrica, durante más de 12 meses en modelos animales. Por todo, cada vez está más cerca su aplicación clínica en humanos.

Posibles aplicaciones

El equipo de la Universidad de Brown colaboró estrechamente con neurocirujanos para implantar el dispositivo en tres cerdos y tres macacos Rhesus. La investigación con estos seis animales permitió a los científicos observar complejas señales neuronales durante 16 meses.

En el artículo del Journal of Neural Engineering, los investigadores muestran algunas de estas señales, registradas en laboratorio. En última instancia, sus registros podrían servir de información neurocientífica.

Los actuales sistemas con cable limitan las acciones de los sujetos de investigación, explica Nurmikko. El valor de la transmisión inalámbrica es que libera a los sujetos para moverse, lo que permite una variedad más amplia de comportamientos realistas.

Gracias a este sistema, por tanto, los neurocientíficos podrán observar las señales cerebrales que se producen durante acciones como la búsqueda de alimento y estudiar cómo se forman los circuitos neuronales para desarrollar planes de acción, estrategias de ejecución o en la toma de decisiones, en contextos de acción real.

Además, el diseño del nuevo dispositivo permite observar conjuntos de neuronas en múltiples áreas del cerebro vinculada dentro de redes cerebrales. Por eso, podrá usarse, por ejemplo, para estudiar el papel de la corteza motora en un modelo animal de enfermedad del Parkinson, que es uno de los proyectos del equipo.

Ahora los científicos trabajan para mejorar el dispositivo y que este llegue a trasmitir cantidades aún mayores de datos neuronales, así como para reducir aún más su tamaño y mejorar otros aspectos que posibiliten su aplicación clínica.

Referencia bibliográfica:

David A Borton, Ming Yin, Juan Aceros and Arto Nurmikko. An implantable wireless neural interface for recording cortical circuit dynamics in moving primates. Journal of Neural Engineering (2013). DOI: 10.1088/1741-2560/10/2/026010.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La NASA está observando una enorme y creciente anomalía en el campo magnético de la Tierra 31 mayo, 2025
    La NASA está haciendo un seguimiento detallado de la "abolladura" o "bache" en el campo magnético terrestre descubierta en 1961, que crece rápidamente y podría ser el preludio de una inversión geomagnética: ocurre cuando los polos magnéticos norte y sur intercambian posiciones.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los árboles pueden predecir las erupciones volcánicas 30 mayo, 2025
    La NASA, en colaboración con el Instituto Smithsonian, en Estados Unidos, está desarrollando nuevos métodos para anticipar erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende a la superficie libera dióxido de carbono, y los árboles cercanos que absorben ese gas se vuelven más verdes y frondosos. Satélites como Landsat 8 vigilan la vegetación en zonas volcánicas, captando […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los delfines se ponen nombres "en clave" 30 mayo, 2025
    Un nuevo estudio ha identificado que los delfines no solo se dan nombres para reconocerse, sino que además estas denominaciones podrían esconder información secreta o "en clave", que estaría ligada a los sistemas sociales que sustentan el equilibrio de sus comunidades.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Sorprenden a una “estrella araña” devorando a su compañera 30 mayo, 2025
    Una colaboración internacional de astrónomos ha identificado un extraño sistema estelar en el que un púlsar conocido como “estrella araña” devora material de su estrella compañera, en un hallazgo que representa un eslabón perdido en la evolución de sistemas binarios compactos. 
    Redacción T21
  • Planetas a la deriva: el origen caótico de los mundos lejanos respalda la existencia del Planeta Nueve 30 mayo, 2025
    En los márgenes más remotos de los sistemas planetarios, gigantes invisibles orbitan en silencio. Un nuevo modelo sugiere que estos mundos distantes son productos inevitables del caos primordial que reina cuando las estrellas y sus planetas compiten por sobrevivir en los abarrotados viveros estelares. ¿Podría nuestro propio Sistema Solar albergar uno de estos esquivos colosos?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Unas gafas de realidad mixta devuelven "el mundo entero" a las personas con pérdida parcial de la visión 29 mayo, 2025
    Una técnica desarrollada por oftalmólogos e informáticos canadienses devuelve la visión perdida a personas afectadas por una lesión cerebral, que han sufrido la reducción de gran parte de su campo visual. Las gafas de realidad mixta registran y "proyectan" ese sector que las personas no pueden ver con sus ojos.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primer combate de kickboxing con robots humanoides 29 mayo, 2025
    En Hangzhou, China, se celebró el 25 de mayo de 2025 el primer torneo mundial de kickboxing entre robots humanoides, un espectáculo que, según los organizadores, marcó “un momento histórico en la integración de la Inteligencia Artificial (IA) en los deportes de combate”. 
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primera evidencia directa del pensamiento simbólico neandertal 29 mayo, 2025
    El meticuloso análisis de un canto rodado del Paleolítico Medio aporta una prueba tangible del comportamiento simbólico y la capacidad de abstracción de los últimos neandertales que habitaron la Península Ibérica, pudiendo representar una de las primeras simbolizaciones faciales conocidas.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Un "cóctel antienvejecimiento" alarga un 30% la vida en roedores 29 mayo, 2025
    Los científicos han probado un cóctel de medicamentos antienvejecimiento en ratones y descubrieron que extendía la vida útil de los animales en alrededor del 30 %. Los roedores también se mantuvieron más saludables por más tiempo, con menos inflamación crónica y retraso en el inicio de enfermedades como cáncer.
    Redacción T21
  • La IA convierte al libro sagrado del taoísmo en una experiencia interactiva que revive la filosofía de Laozi 29 mayo, 2025
    "The Way of Code" es una audaz reinterpretación del milenario Tao Te Ching para la era digital, un libro viviente que no solo traduce la sabiduría de Laozi al lenguaje de los programadores modernos, sino que la convierte en una experiencia interactiva y transformadora donde el arte generado por IA responde al "alma" del usuario. […]
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21