Crean un casco que controla la actividad neuronal con ultrasonidos

a Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés), de Estados Unidos, organización responsable del desarrollo de nuevas tecnologías para uso militar, va a financiar el desarrollo de un sistema que, colocado en los cascos de los soldados, influirá en el cerebro de éstos desde el exterior del cráneo, mediante ultrasonidos.

Según publica la revista Wired, lo que se pretende es crear un dispositivo con efecto sobre diversas partes del cerebro, desde las áreas que regulan la alerta y la cognición, hasta aquéllas relacionadas con el dolor físico o el bienestar psicológico.

Se espera que el sistema sirva para diversos fines, como fomentar la actividad cerebral de los soldados o para prevenir lesiones cerebrales traumáticas.

Potente tecnología

El encargado del proyecto es el neurocientífico de la Arizona State University William Tyler , que durante años ha trabajando en esta idea para el Army Research Laboratory estadounidense.

Según explica el propio Tyler en un artículo aparecido en la revista Armed With Science, cada pequeño aspecto de las sensaciones, percepciones, emociones y acciones del ser humano está regulado por la actividad cerebral. Por eso, la posibilidad de estimular la función cerebral supone una tecnología muy potente.

Tyler señala que los avances más recientes en una rama de la tecnología conocida como "neurotecnología" han demostrado que la estimulación cerebral sirve para tratar ciertos trastornos neurológicos y las lesiones cerebrales.

A partir de dicha tecnología de estimulación neuronal, asimismo, podrían desarrollarse interfaces cerebro-ordenador para la interacción entre humanos y máquinas.

Superación de obstáculos

Sin embargo, hasta ahora, algunos obstáculos se han opuesto a la utilización de la estimulación neuronal para estos fines.

Uno de esos obstáculos radica en que el implante de los electrodos necesarios para la estimulación cerebral profunda (DBS), utilizados para tratar trastornos como la enfermedad del Parkinson, requieren de una compleja neurocirugía.

Otra técnica de estimulación neuronal, la llamada Estimulación Magnética Transcraneal (TMS), utilizada para tratar depresiones resistentes a los medicamentos y otros trastornos presenta una baja resolución espacial, de aproximadamente un centímetro, por lo que no puede estimular los circuitos neuronales más profundos, donde residen muchos de estos trastornos.

Para superar estas limitaciones, el laboratorio de Tyler diseñó una novedosa tecnología con la que se pueden aplicar pulsaciones de ultrasonido a través del cráneo, para estimular a distancia y directamente los circuitos neuronales, sin necesidad de intervención quirúrgica.

Dispositivo pequeño y eficiente

Según Tyler, las pruebas realizadas hasta el momento con el sistema han demostrado que esta neuromodulacicón ultrasónica proporciona una resolución espacial aproximadamente cinco veces mayor que la de la TMS.

Por otro lado, el dispositivo de ultrasonidos supera también los efectos de la TMS sobre los circuitos cerebrales subcorticales, profundamente arraigados en la materia gris. Asimismo, es capaz de estimular muchos miles de circuitos neuronales desde el exterior, además de centrarse en zonas del cerebro extremadamente específicas, de un tamaño de entre dos o tres milímetros.

El prototipo desarrollado presenta un tamaño lo suficientemente pequeño como para que pueda ser colocado en el interior de un casco de militar típico.

Según Tyler, poder acceder a las partes profundas del cerebro con una resolución espacial extremadamente específica son dos grandes ventajas sobre tecnologías de estimulación neuronal previas. Esa profundidad y especificidad han sido logradas gracias al ultrasonido.

Neurociencia y guerra

Con la financiación de la DARPA, Tyler planea ampliar los usos del ultrasonido y mejorar aún más la resolución espacial del dispositivo.

Utilizando un microcontrolador, el ultrasonido podría estimular distintas partes del cerebro para aumentar la alerta y las capacidades cognitivas de los soldados, pero también para aliviar el estrés o el dolor que éstos puedan estar sufriendo.

Asimismo, este sistema podría proteger a los militares de sufrir traumas cerebrales. En este sentido, Tyler explica que lo peor de una lesión cerebral no es la lesión inicial sino el daño metabólico y la hinchazón que se producen horas después del trauma. Si se pudiera aplicar, en el momento inicial, una intervención inmediata dirigida y remota (con el ultrasonido), se podría frenar el daño que a largo plazo ocasionan los traumas en el cerebro.

En los últimos años, el ejército de Estados Unidos ha puesto su punto de mira en la neurociencia para desarrollar nuevos medicamentos y dispositivos a utilizar en futuros conflictos.

Medicinas capaces de alterar el comportamiento, escáneres que pueden interpretar el estado mental de una persona o dispositivos con capacidad para mejorar sentidos como el oído o la vista de un soldado son algunas de las ideas que se manejan.