La conexión entre cerebros y computadoras es un área de estudio que aún presenta grandes mejoras y problemas por resolver. Alguno de estos problemas son decodificar complejas señales cerebrales, asegurar que los materiales sean compatibles con el cuerpo y prevenir respuestas inmunes. Esto requiere avanzados algoritmos y un preciso mapeo del cerebro. Investigaciones recientes indican que los «organoides» cultivados en laboratorio podrían ayudar a resolver algunos de estos problemas.
Robot que funciona con un organoide
Los investigadores chinos de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, han creado un robot que funciona con un pequeño organoide derivado de células madre humanas, el cual está conectado a una interfaz neuronal. Este sistema permite que el robot aprenda tareas como evitar obstáculos y manipular objetos. Este logro ha sido descrito como el «primer sistema inteligente de interacción de información compleja cerebro-en-chip de código abierto del mundo«.
Según informa South China Morning Post, los organoides fueron creados a partir de células madre pluripotentes humanas, que pueden convertirse en diferentes tipos de células, incluyendo tejido neuronal. Estas células cerebrales sintéticas, aunque suene contradictorio, están conectadas a la interfaz neuronal del robot, permitiendo la comunicación entre el tejido cerebral y los sistemas del robot.
Además de su uso en robótica, los investigadores quieren usar organoides para reparar el cerebro mediante trasplantes, lo que podría ayudar a personas que han sufrido derrames cerebrales o lesiones en el cerebro. Según el estudio, «el trasplante de organoides cerebrales humanos a cerebros vivos es un novedoso método para mejorar el desarrollo y la función de los organoides«. Los injertos de organoides desarrollan un sistema vascular funcional del huésped y muestran una maduración avanzada.
Queda mucho camino por delante
A pesar de estos avances, la investigación aún está en una etapa temprana y hay dudas sobre la posibilidad de reparar tejidos cerebrales dañados con organoides. No obstante, el potencial es enorme. Por ejemplo, estudios en la Universidad de Pensilvania demostraron que el trasplante de neuronas humanas en cerebros de ratas con daños en las cortezas visuales podía revivir las áreas afectadas y restaurar la respuesta a estímulos como la luz.
En su reciente trabajo, los investigadores chinos usaron ultrasonidos de baja intensidad para mejorar la integración de organoides en los cerebros de los huéspedes. Esta técnica ha demostrado mejorar la formación de redes neuronales, sugiriendo un método no invasivo para ayudar a pacientes con daño cerebral. Aunque el uso de ultrasonidos podría facilitar la conexión entre organoides e interfaces informáticas, representa un primer paso hacia el uso futuro de tejido cerebral cultivado en laboratorio para restaurar funciones cerebrales humanas.
El combinar la tecnología de organoides con las interfaces cerebro-computadora (BCI), abre el camino para terapias avanzadas e inteligentes sistemas robóticos. Estos hallazgos confirman resultados de otros similares estudios, como la investigación «Brainoware» de la Universidad de Indiana en Bloomington.