Eduardo Martínez de la FeDos científicos de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia han deducido que los pulsos nerviosos del cerebro podrían transmitirse también como ondas sonoras.
No lo han comprobado en neuronas, sino en un experimento desarrollado con lombrices de tierra del que informan en un artículo publicado en Scientific Reports.
El físico Ivan Maksymov y el matemático Andrey Pototsky explican que, cuando se seda y se coloca en un altavoz, la superficie de una lombriz de tierra vibra como una gota de agua si se sube el volumen del sonido: deducen que lo mismo puede ocurrir con las neuronas que transmiten información a través del sistema nervioso.
El descubrimiento ha sido objeto del IG Nobel de Física 2020, que se dio a conocer en septiembre pasado, junto a otras nueve categorías, para “celebrar lo inusual, honrar lo imaginativo y estimular el interés de las personas por la ciencia, la medicina y la tecnología”.
Los autores de esta investigación señalan que su descubrimiento implica la posibilidad teórica, por un lado, de programar los pensamientos humanos y, por otro lado, de propiciar una nueva aproximación tecnológica para conseguir sofisticadas interfaces entre cerebro y ordenador.
Ondas programables
Los entresijos de esta investigación los explica Makysmov en un artículo de la revista académica The Conversation: las vibraciones detectadas en la superficie de las lombrices por efecto del sonido generan ondas (conocidas como ondas de Faraday) que pueden ser programadas para que se comporten de determinada manera.
Los artífices de este descubrimiento recurren a una investigación del año 2005 para sugerir que los impulsos nerviosos que comunican a las neuronas entre sí no solo usan señales eléctricas, sino que también se apoyan en ondas sonoras para transmitir información neuronal.
Esas ondas solitarias, llamadas solitones, son imperceptibles para el oído humano, pero se mueven a través de la piel, los huesos y los tejidos humanos sin causar daños ni deformarse.
Que las neuronas se comuniquen entre sí mediante solitones no se ha comprobado científicamente, pero el experimento realizado en esta investigación con lombrices de tierra parece confirmar esta hipótesis.
Inoculando pensamientos en el cerebro
Si se confirmara finalmente que las neuronas se comunican entre sí también mediante ondas sonoras, eso significaría, según los autores de esta investigación, que es posible generar externamente ondas de ultrasonido a diferentes frecuencias, desde un dispositivo móvil, por ejemplo, e inocular ondas de Faraday en los tejidos del cerebro.
De esta forma sería posible producir y modificar impulsos nerviosos en el cerebro y activar ciertas señales correspondientes a determinados pensamientos.
“Si los impulsos nerviosos viajan a través del cerebro como solitones, mantendrían su forma durante todo el proceso. Y esto aseguraría que el «pensamiento» transmitido permanezca constante hasta que sea procesado por el cerebro”, escribe Maksymov.
Según los modelos considerados a lo largo de esta investigación, se produciría una interacción cuando la frecuencia (número de veces que se repite una onda) de las ondas inducidas en el cerebro, coincide con la frecuencia de los impulsos nerviosos.
Mejor comunicación cerebro-ordenador
La segunda derivada potencial de este descubrimiento es que podría mejorar sustancialmente la comunicación cerebro-ordenador: se basa en la adquisición de ondas cerebrales que son procesadas e interpretadas por un ordenador.
Los interfaces actuales utilizan tanto dispositivos invasivos (insertados quirúrgicamente en la corteza cerebral para medir la actividad eléctrica de neuronas), como no invasivos: miden la actividad eléctrica en la superficie del cuero cabelludo mediante electroencefalografía (EEG).
Lo que plantea la nueva investigación trasciende estos métodos tradicionales: las señales nerviosas que se mueven como solitones podrían usarse para transmitir altas velocidades de datos al cerebro humano sin necesidad de electrodos. Bastaría con producir ultrasonidos armonizados con la frecuencia neuronal.
Hipótesis, hipótesis, pero…
Aunque esta investigación es consistente en cuanto ha demostrado que las lombrices de tierra, similares a las neuronas, vibran con los sonidos, todavía no se puede asumir que las sinapsis se realicen también mediante ultrasonidos. Es una mera hipótesis que todavía debe ser contrastada.
De igual forma, es una especulación considerar que esa hipótesis permitirá en el futuro inocular pensamientos que puedan ayudar a tratamientos neurológicos, o construir interfaces cerebro-ordenador que funcionan con ultrasonidos.
Lo que realmente pone de manifiesto esta investigación es que los intentos de profundizar en los mecanismos cerebrales y de conseguir implicar al cerebro en funciones como abrir puertas con el pensamiento, no han hecho más que comenzar.
Antecedentes elocuentes
No podemos olvidar que, en 2015, investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos en California consiguieron activar neuronas de un gusano a través de ondas de ultrasonido.
Y que este mismo año se reveló algo mucho más espectacular: los ultrasonidos pueden ser dirigidos a regiones profundas del cerebro y conseguir cambios en los comportamientos asociados a enfermedades como la depresión, la ansiedad, el dolor crónico o la epilepsia.
Referencia
Excitation of Faraday-like body waves in vibrated living earthworms. Ivan S. Maksymov & Andrey Pototsky. Scientific Reports, volume 10, Article number: 8564 (2020). DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-020-65295-4
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