Descubren cómo implantar imágenes holográficas en el cerebro

Mediante experiencias de ingeniería inversa y la estimulación de las neuronas que activan los mismos patrones neuronales.

Un día puedes verte aspirando aire fresco en una isla solitaria idílica, con el limpio océano a tus pies y tus brazos bañados en luz cálida mientras el sol se pone sobre unas aguas que ondulan levemente… Nada a tu alrededor salvo la perfecta naturaleza y tú. Te preguntarás, ¿es esto real? ¿o los científicos están proyectando hologramas en mi cerebro para crear una experiencia sensorial vívida que no está sucediendo realmente? Pues precisamente un grupo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley (EE. UU.) se encuentra en las primeras etapas de evaluar su capacidad para crear, editar y eliminar experiencias sensoriales de nuestros cerebros, tanto en tiempo real como en nuestros recuerdos almacenados.

¿Pondrías tu cerebro en manos de científicos que pueden crear mundos inmersivos e incluso engañar a tu mente para que piense que estas imágenes son reales? Este equipo de neurocientíficos está tratando de aplicar ingeniería inversa a las experiencias mediante la estimulación de las neuronas para que exciten los mismos patrones neuronales.

En la actualidad, los pasos para conseguir esto son… un poco invasivos. Los científicos modifican genéticamente las neuronas con proteínas fotosensibles para que puedan manipular con cuidado las neuronas usando la luz. Es lo que conocemos como optogenética, para la que además se debe implantar quirúrgicamente una placa metálica sobre el área objetivo.En el nuevo estudio, publicado en la revista Nature Communications, los científicos anunciaron un primer paso esencial para simular sensaciones falsas en el cerebro humano que son tan reales que nuestros cerebros pueden pensar que realmente son nuestras, que las experimentamos en algún momento.

Los investigadores Nicolas C. Pégard, Alan R. Mardinly e Ian Antón Oldenburg (con la supervisión de Hillel Adesnik), detallaron cómo ‘hackearon’ el cerebros de ratas de laboratorio para crear tales imágenes falsas. Utilizaron flashes de encendedor láser en el cerebro para activar o suprimir las neuronas individuales. Al hacer esto, pudieron simular patrones que imitan la actividad cerebral. Así, probaron a mostrar estímulos visuales en forma de obstáculos holográficos, que los ratones que corrían intentaron evitar de forma activa.

La tecnología usada para generar los hologramas se denomina “optogenética sin escaneo 3D con enfoque temporal” o 3D-SHOT. Una pantalla de cristal líquido actúa como un negativo fotográfico, pero para hologramas. Usando este negativo, los científicos moldean los láseres en patrones 3D a su elección, dentro del cerebro. Luego, los pulsos láser se disparan cada milisegundo en ráfagas para mantener el holograma.

¿Cómo sabían los investigadores que el cerebro del ratón fue efectivamente “engañado”?

“Al mismo tiempo que usábamos nuestros hologramas, pudimos ver las neuronas parpadear”, explica Alan R. Mardinly.

Los científicos también grabaron secuencias de vídeo de lo que estaban viendo dentro del cerebro de los roedores. Las neuronas activadas brillaban de color verde fluorescente, mientras que las flechas púrpuras indicaban la luz láser que las activa.

Pero no fue 3D-SHOT lo que más llamó la atención: “El ingenio del equipo nos condujo al avance del estudio: la capacidad de dirigir y disparar neuronas específicas sin causar que las neuronas vecinas activen. Sabíamos que cada neurona tiene su propio objetivo distante que está tratando de lograr, pero a menos que puedas ingresar y escribir un patrón en una neurona y no en la neurona vecina, no tienes la capacidad de hacer preguntas sobre lo que está sucediendo y lo que significan estos diferentes patrones”, expone Oldenburg.

Para algunos observadores, el experimento invita a realizar comparaciones con la ciencia ficción y los temores de que esta tecnología se use inevitablemente para el control mental o la manipulación emocional. Los investigadores rechazan este tipo de pensamiento. Primero, solo porque en un ratón pueda hacerse, no significa que en un humano sí.