Además, según los científicos las ratas colaboraron. Si la segunda rata escogía la palanca equivocada, la primera rata cambiaba su función cerebral y su comportamiento en la siguiente prueba para que el roedor receptor tuviera más probabilidades de hacerlo bien, afirman los científicos.
La investigación está dirigida por Miguel Nicolelis, neurocientífico del Centro Médico de la Universidad de Duke (EE.UU.) que ya había descrito una interfaz cerebro-ordenador mediante la cual un mono podía controlar un robot que camina y otro experimento mediante el cual se proporcionaba un sentido del tacto virtual al cerebro de un mono a través de una serie de estimulaciones eléctricas (ver "Dotando a las prótesis de sentido del tacto"). En los últimos años un puñado de laboratorios han hecho progresos impresionantes leyendo y escribiendo al cerebro con el objetivo de ayudar a los paralíticos a recuperar movilidad mediante robótica controlada. El año pasado dos equipos de investigación informaron de que pacientes tetrapléjicos podían usar implantes cerebrales para controlar extremidades robóticas. (ver "Un chip cerebral ayuda a personas tetrapléjicas a mover un brazo robótico" y "Una mujer paralítica es capaz de mover un brazo robótico con una flexibilidad sin precedentes").
Pero este estudio, afirma Nicolelis, no tiene que ver con mejorar la tecnología de interfaz cerebro-ordenador para los pacientes, sino con explorar nuevas fronteras. "Observamos la aparición de propiedades fisiológicas que no podíamos predecir anteriormente", explica, señalando a lo que él denomina colaboración entre los cerebros de los dos animales.
En el experimento, Nicolelis y su equipo entrenaron a una rata para que escogiera pulsar una palanca a la derecha o una a la izquierda dependiendo de qué luz LED se encendiera. Si la rata pulsaba la palanca correcta, recibía un trago de agua como recompensa. Los investigadores registraron la actividad eléctrica del córtex motor de la rata, la región del cerebro que controla los movimientos, y tradujeron la actividad relacionada con pulsar la palanca de la derecha en muchos pulsos y la de la izquierda en menos pulsos. Después estos pulsos se enviaban al implante en el cerebro de otra rata situada en una cámara separada. Esa rata había sido entrenada para responder a patrones de pulso de forma parecida: más pulsos significaban pulsar la palanca de la derecha.
Sin la pista de las luces LED en su jaula, la segunda rata fue capaz de elegir la palanca correcta un 64 por ciento de las veces, momento en el cual ambas ratas recibían una recompensa en forma de agua (la rata que enviaba la información tenía por lo tanto dos recompensas, la que la recibía solo una). Cuando la segunda rata se equivocaba, la primera se daba cuenta, sostiene Nicolelis, porque no recibía una segunda recompensa. Así que en la siguiente prueba la primera rata respondía más rápidamente a la pista del LED y producía una mayor cantidad de conexiones neuronales relacionadas con la tarea en comparación con el ruido de fondo del cerebro, afirma, lo que hacía que la segunda rata tuviera más probabilidades de escoger la palanca correcta. A esto es a lo que se refiere Nicolelis cuando habla de colaboración.
Los investigadores también demostraron la comunicación entre los dos cerebros con una estimulación de los bigotes de la primera rata. Al igual que los gatos, las ratas usan sus bigotes para determinar el tamaño de una apertura y a los roedores se les puede entrenar para que giren la cabeza a izquierda o derecha dependiendo de si un agujero en su jaula es estrecho. De forma parecida al primer experimento, la actividad cerebral de la primera rata se tradujo en un patrón concreto de pulsos enviados a la segunda rata, que había sido entrenada para girar la cabeza a la izquierda en respuesta a pulsos eléctricos y a la derecha en ausencia de pulsos. Con estas pruebas, la segunda rata escogió el lado correcto un 62 por ciento de las veces.
Con la prueba de los bigotes, el equipo demostró que las ratas no tienen por qué estar en el mismo edificio -ni en el mismo continente siquiera- para colaborar. Una rata en Brasil en el Instituto Internacional de Neurociencias Edmond y Lily Safra de Natal envió señales cerebrales a una rata en el campus de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte.
Sin embargo, las decisiones binarias hechas en estas pruebas con ratas no están al día con lo que las interfaces cerebro-ordenador son capaces de hacer en la actualidad, escribió Andrew Schwartz, de la Universidad de Pittsburgh (EE.UU.), un pionero en las interfaces de paciente cerebro-ordenador, en un correo electrónico a MIT Technology Review. "Puede parecer 'telepatía mental' y por lo tanto muy emocionante, pero si se observa con atención, es muy simple", escribió. "Como canal de comunicación, imagina a un paciente que intenta comunicarse parpadeando, donde un parpadeo significa sí y no parpadear significa no. Este tipo de información se podría transmitir registrando una única neurona en una rata y lanzando corriente eléctrica a la rata receptora. Si la rata siente la corriente, significa sí. Si no hay corriente, significa no".
Pero Nicolelis ve esta demostración como el principio de una nueva línea de investigación que podría conducir a una nueva forma de computación. Afirma que su laboratorio está trabajando en "montones" de ratas que podrían compartir información sensorial y motriz a través de interfaces de cerebro a cerebro. "Si unes cerebros puedes crear una máquina no Turing más potente, un ordenador orgánico que computa por experiencia, por heurística", afirma. "Podría ser una arquitectura muy interesante para explorar".