Los científicos Demuestran Comunicación Directa de Cerebro a Cerebro en Humanos

Los humanos hemos desarrollado un rico repertorio de comunicación, desde gestos hasta lenguajes sofisticados. Todas estas formas de comunicación vinculan a los individuos de manera que puedan compartir y expresar sus experiencias singulares y trabajar juntos de manera colaborativa. En un nuevo estudio, la tecnología reemplaza al lenguaje como medio de comunicación al vincular directamente la actividad del cerebro humano. La actividad eléctrica de los cerebros de un par de sujetos humanos se transmitía al cerebro de un tercer individuo en forma de señales magnéticas, que transmitían una instrucción para realizar una tarea de una manera particular. Este estudio abre la puerta a nuevos medios extraordinarios de colaboración humana y, al mismo tiempo, difumina las nociones fundamentales sobre la identidad y la autonomía individuales de manera desconcertante.

La comunicación directa de cerebro a cerebro ha sido un tema de intenso interés durante muchos años, impulsada por motivos tan diversos como el entusiasmo futurista y la exigencia militar. En su libro Beyond Boundaries, uno de los líderes en el campo, Miguel Nicolelis, describió la fusión de la actividad cerebral humana como el futuro de la humanidad, la siguiente etapa en la evolución de nuestra especie. (Nicolelis es miembro de la junta de asesores de Scientific American. Ya ha llevado a cabo un estudio en el que vinculó los cerebros de varias ratas utilizando electrodos implantados complejos conocidos como interfaces cerebro a cerebro. Nicolelis y sus coautores describieron este logro como la primera «computadora orgánica» con cerebros vivos unidos como si fueran tantos microprocesadores. Los animales de esta red aprendieron a sincronizar la actividad eléctrica de sus células nerviosas en la misma medida que las de un solo cerebro. Los cerebros conectados en red se probaron para detectar cosas como su capacidad de discriminar entre dos patrones diferentes de estímulos eléctricos, y rutinariamente superaron a los animales individuales.

Si los cerebros de rata en red son «más inteligentes» que un solo animal, imagine las capacidades de una supercomputadora biológica de cerebros humanos en red. Una red de este tipo podría permitir a las personas trabajar a través de las barreras lingüísticas. Podría proporcionar a las personas cuya capacidad de comunicación se ve afectada un nuevo medio para hacerlo. Además, si el estudio de ratas es correcto, el trabajo en red de cerebros humanos podría mejorar el rendimiento. ¿Podría una red de este tipo ser una forma más rápida, eficiente e inteligente de trabajar juntos?

El nuevo documento abordó algunas de estas preguntas vinculando la actividad cerebral de una pequeña red de seres humanos. Tres personas sentadas en salas separadas colaboraron para orientar correctamente un bloque de modo que pudiera llenar un espacio entre otros bloques en un videojuego. Dos personas que actuaban como» remitentes » podían ver la brecha y sabían si el bloque debía girarse para que encajara. El tercer individuo, que sirvió como el» receptor», estaba ciego a la respuesta correcta y necesitaba confiar en las instrucciones enviadas por los remitentes.

Los dos remitentes estaban equipados con electroencefalógrafos (EEG) que registraban la actividad eléctrica de su cerebro. Los remitentes pudieron ver la orientación del bloque y decidir si debían indicar al receptor que lo girara. Se centraron en una luz intermitente en una alta frecuencia para transmitir la instrucción girar o centrado en un parpadear de baja frecuencia de la señal de no hacerlo. Las diferencias en las frecuencias de parpadeo causaron respuestas cerebrales dispares en los remitentes, que fueron capturadas por los EEG y enviadas, a través de la interfaz de la computadora, al receptor. Se envió un pulso magnético al receptor mediante un dispositivo de estimulación magnética transcraneal (TMS) si un emisor indicaba que debía girar. Ese pulso magnético causó un destello de luz (un fosfeno) en el campo visual del receptor como señal para girar el bloque. La ausencia de una señal en un período de tiempo discreto fue la instrucción de no girar el bloque.

Después de reunir las instrucciones de ambos remitentes, el receptor decidió si girar el bloque. Al igual que los remitentes, el receptor estaba equipado con un EEG, en este caso para señalar esa elección al ordenador. Una vez que el receptor decidió la orientación del bloque, el juego concluyó y los resultados se entregaron a los tres participantes. Esto proporcionó a los remitentes la oportunidad de evaluar las acciones del receptor y al receptor la oportunidad de evaluar la precisión de cada remitente.

El equipo tuvo una segunda oportunidad de mejorar su rendimiento. En total, cinco grupos de individuos se probaron utilizando esta red, llamada «BrainNet», y, en promedio, lograron una precisión superior al 80 por ciento al completar la tarea.

Para escalar el desafío, los investigadores a veces agregaron ruido a la señal enviada por uno de los remitentes. Frente a direcciones contradictorias o ambiguas, los receptores aprendieron rápidamente a identificar y seguir las instrucciones del remitente más preciso. Este proceso emuló algunas de las características de las redes sociales» convencionales», según el informe.

Este estudio es una extensión natural del trabajo realizado previamente en animales de laboratorio. Además del trabajo de unir cerebros de ratas, el laboratorio de Nicolelis es responsable de unir múltiples cerebros de primates en un «Brainet» (que no debe confundirse con el BrainNet mencionado anteriormente), en el que los primates aprendieron a cooperar en el desempeño de una tarea común a través de interfaces cerebro-computadora (BCIS). Esta vez, tres primates fueron conectados a la misma computadora con BCIS implantados y simultáneamente intentaron mover un cursor a un objetivo. Los animales no estaban directamente vinculados entre sí en este caso, y el desafío era que realizaran una hazaña de procesamiento paralelo, cada uno dirigiendo su actividad hacia un objetivo mientras compensaba continuamente la actividad de los demás.

Las interfaces cerebro a cerebro también se extienden a través de especies, con seres humanos que utilizan métodos no invasivos similares a los del estudio BrainNet para controlar cucarachas o ratas a las que se les implantaron interfaces cerebrales quirúrgicamente. En un informe, un humano usando una interfaz cerebral no invasiva conectada, vía computadora, al ICB de una rata anestesiada fue capaz de mover la cola del animal. Mientras que en otro estudio, un humano controlaba a una rata como un cyborg que se movía libremente.

Los investigadores en el nuevo artículo señalan que es el primer informe en el que los cerebros de múltiples seres humanos se han vinculado de manera completamente no invasiva. Afirman que el número de individuos cuyos cerebros podrían conectarse en red es esencialmente ilimitado. Sin embargo, la información que se transmite es actualmente muy simple: una instrucción binaria de sí o no. Aparte de ser una forma muy compleja de jugar un videojuego similar al Tetris, ¿a dónde podrían llevar estos esfuerzos?

Los autores proponen que la transferencia de información mediante enfoques no invasivos podría mejorarse mediante imágenes simultáneas de la actividad cerebral mediante imágenes por resonancia magnética funcional (IRMF) con el fin de aumentar la información que un emisor puede transmitir. Pero la fMRI no es un procedimiento simple, y ampliaría la complejidad de un enfoque ya extraordinariamente complejo para compartir información. Los investigadores también proponen que el TMS podría entregarse, de manera enfocada, a regiones cerebrales específicas para despertar la conciencia de un contenido semántico particular en el cerebro del receptor.

Mientras tanto, las herramientas para una interfaz cerebral más invasiva, y quizás más eficiente, se están desarrollando rápidamente. Elon Musk anunció recientemente el desarrollo de un ICB implantable robóticamente que contiene 3.000 electrodos para proporcionar una amplia interacción entre las computadoras y las células nerviosas del cerebro. Aunque son impresionantes en alcance y sofisticación, estos esfuerzos se ven eclipsados por los planes del gobierno. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés) ha liderado los esfuerzos de ingeniería para desarrollar una interfaz neuronal implantable capaz de involucrar a un millón de células nerviosas simultáneamente. Si bien estas ICB no se están desarrollando específicamente para la interfaz cerebro a cerebro, no es difícil imaginar que podrían reclutarse para tales fines.

A pesar de que los métodos utilizados aquí no son invasivos y, por lo tanto, parecen mucho menos ominosos que si se hubiera utilizado una interfaz neural DARPA, la tecnología aún plantea preocupaciones éticas, particularmente porque las tecnologías asociadas avanzan tan rápidamente. Por ejemplo, ¿podría alguna encarnación futura de una red de cerebro a cerebro permitir que un emisor tenga un efecto coercitivo en un receptor, alterando el sentido de agencia de este último? ¿Podría una grabación cerebral de un remitente contener información que algún día podría ser extraída e infringir la privacidad de esa persona? ¿Podrían estos esfuerzos, en algún momento, comprometer el sentido de personalidad de un individuo?

Este trabajo nos acerca un paso más al futuro que Nicolelis imaginó, en el que, en palabras del fallecido físico ganador del Premio Nobel Murray Gell–Man, «los pensamientos y sentimientos se compartirían completamente sin la selectividad o el engaño que el lenguaje permite.»Además de ser un poco voyeurista en esta búsqueda de la apertura completa, Nicolelis pierde el punto. Uno de los matices del lenguaje humano es que a menudo lo que no se dice es tan importante como lo que es. El contenido oculto en la intimidad de la mente es el núcleo de la autonomía individual. Cualquier cosa que podamos ganar en colaboración o poder de computación al vincular directamente cerebros puede venir a costa de cosas que son mucho más importantes.