La Agencia Espacial Europea acaba de difundir un vídeo espectacular que muestra a la Peninsula
ibérica y las Canarias iluminadas por la noche, con imágenes captadas de
la Estación Espacial Internacional (ISS). El vídeo se compone de
fotografías realizadas por la astronauta italiana Samantha Cristoforetti, que actualmente se encuentra viviendo a bordo de la ISS, unidas en una sola secuencia mediante la técnica de time-lapse.
Probablemente, apuntan los científicos responsables de este trabajo, la combinación de señales de la corteza motora y de la corteza parietal posterior ayuden
a mejorar los dispositivos neuroprotésicos del futuro. Es "un paso
importante hacia la mejora del control del cerebro de una extremidad
robótica", subrayan Andrew Pruszynski y Jörn Diedrichsen en un editorial
que acompaña al artículo en Science. Para el español Eduardo
Fernández, del grupo de neuroingeniería biomédica de la Universidad
Miguel Hernández de Alicante, "el trabajo de Andersen es muy
interesante, ya que demuestra que existen varias zonas cerebrales
susceptibles de ser implantadas con este tipo de tecnología".
Además, "aunque los resultados son muy preliminares,
también sugieren que la implantación en una única área cerebral
(corteza parietal posterior) es potencialmente capaz de controlar ambas
extremidades (derecha e izquierda), lo que podría llegar a ser útil, por
ejemplo, para controlar un robot bimanual que ayude a estos pacientes a
realizar tareas que requieran las dos manos, como abrocharse los
cordones del zapato".
En palabras de Carlos Y. Liu, profesor de cirugía neurológica del
Hospital Keck de USC y uno de los cirujanos encargados de implantar los
microelectrodos a Erik, "enfoques como éste son necesarios para
conseguir algún día que las personas con parálisis cerebral puedan
realizar, a través de tecnología de apoyo como la robótica, tareas
rutinarias y prácticas que les permitan recuperar algo de su
independencia y mejorar así su calidad de vida". Como expone Erik:
"Poder beber una copa a mi ritmo, sin tener que pedirle el favor a nadie
cada vez que quiera dar un sorbo, afeitarme, lavarme los dientes...
Sería fantástico".
En esta línea trabajan varios grupos de científicos. Andersen y su
equipo ya están estudiando una estrategia que podría permitir a los
pacientes realizar este tipo de habilidades motoras finas. Para ello, "es clave lograr una retroalimentación sensorial desde el brazo robótico hasta el cerebro",
lo que daría la percepción del tacto. Desarrollar mecanismos que
permitan la transmisión de señales en este sentido, argumenta Andersen,
"es importante para que el paciente pueda, por ejemplo, rascarse la
nariz si le pica. Son acciones aparentemente triviales, pero que suponen
gran frustración en las personas que no pueden realizarlas".
A los 16 días de la intervención quirúrgica a la que se sometió Erik,
comenzó el entrenamiento con los investigadores de Caltech y expertos
del Centro Nacional de Rehabilitación Rancho Los Amigos, para
controlar el cursor del ordenador y el brazo biónico con su mente. En el
transcurso de 21 meses de trabajo, los resultados fueron exactamente
los esperados. Bastaba con que Erik hiciera "lo que le pedíamos, que
simplemente pensara e imaginara el movimiento en su conjunto: Quiero coger ese vaso de agua, sin necesidad de descomponer la orden en varias acciones".
Lo más sorprendente, afirma Andersen, es que "después de tantos años
paralizado, el paciente fue capaz de controlar el brazo robótico en el
primer intento, lo que da fe de lo intuitivo del control cuando se
utiliza la actividad neuronal de la corteza parietal posterior". Para
Erik también fue emocionante: "Por primera vez en 13 años, he podido
beber mi primera cerveza por mí mismo". No sólo logró que el brazo
biónico le acercara aquel vaso con las directrices de su mente, también
pudo controlar el cursor del ordenador, hacer el gesto de apretón de
manos e incluso jugar a piedra, papel o tijera.
Imagine un mundo donde su smartphone sea capaz de leer su
mente. Que justo cuando usted decide mover un dedo para borrar un
mensaje, el móvil ya se ha adelantado. Aunque parece un imposible, Erik
Sorto, un californiano de 34 años, lo ha comprobado por sí mismo. Cuando
tenía 21, por culpa de una herida de bala, se quedó tetrapléjico. Lleva 13 años paralizado de cuello hacia abajo
y ahora, un grupo de científicos ha logrado que pueda mover un brazo
robótico sólo pensando en ello y utilizando su imaginación.
De forma voluntaria, Erik se sometió a una cirugía experimental en el Hospital Keck de USC el 17 de abril de 2013. Tal y como relata un artículo que publica esta semana la revista Science, en unas cinco horas, los cirujanos le implantaron dos conjuntos de microelectrodos
(elaborados por la Universidad de Utah) en el cerebro, con el objetivo
de registrar pulsos de electricidad de las neuronas cerebrales (a través
de casi 100 puntos de contacto) con los que poder movilizar un brazo
biónico externo, situado a su lado.
A diferencia de otros ensayos con pacientes amputados y con parálisis
cerebral, en lugar de realizar los implantes en las áreas motoras,
responsables directas del movimiento, los autores de la intervención los colocaron en la corteza parietal posterior,
una zona relacionada con los procesos de planificación y control de las
funciones motoras voluntarias que hasta ahora no se había utilizado
como lugar de implantación. Esta región controla "nuestra intención de
movernos, lo que podría lograr movimientos [del brazo robótico] más
naturales y fluidos", argumenta el investigador principal, Richard
Andersen, del Laboratorio Caltech. En estudios con animales, se ha visto
que "la corteza parietal posterior transmite la intención de movimientos
a la corteza motora y, a través de la médula espinal, las órdenes del
cerebro llegan a los brazos y las piernas", encargadas de ejecutar la
acción.
En los pacientes como Erik, la lesión en la médula impide la transmisión de la información desde el cerebro hasta las extremidades,
y ahí entran en juego los implantes neuroprotésicos. En los
experimentos realizados hasta la fecha, centrados en la corteza motora,
para coger un vaso, el paciente tenía que ir pensando por secuencias:
elevar el brazo, extenderlo, coger el vaso, cerrar la mano para
sujetarlo... Un ordenador se encargaba de descodificar los pulsos de
electricidad de las neuronas cerebrales cuando el paciente enviaba con
su cerebro diferentes órdenes a sus brazos. Una vez trazados estos
algoritmos informáticos, se transmitían las distintas posibilidades a la
prótesis robótica diseñada, de forma que ésta reconociera cuándo la
persona activaba su corteza cerebral para hacer uno u otro movimiento
(levantar el brazo o girar la muñeca).
Con la intención de mejorar la versatilidad de los movimientos
originados por las neuroprótesis, Andersen y sus colegas han apostado
por comprobar el efecto de los microchips implantados en la corteza
parietal posterior. Las matrices de los microelectrodos están conectadas por un cable a un sistema de ordenadores
que reciben y procesan las señales recogidas en esta parte del cerebro,
y traduce así la intención del sujeto en instrucciones para el brazo
robótico (desarrollado en la Universidad Johns Hopkins).
A finales del año 2013 y principios de 2014, cerca de 30 terremotos
sacudieron las inmediaciones de la ciudad de Azle, en Texas (EEUU),
donde nunca habían tenido relación alguna con los temblores de tierra.
Los vecinos y algunos expertos se apresuraron a vincular aquellos
movimientos con una técnica de inyección en el subsuelo del agua de
desecho que genera la extracción de gas mediante el llamado 'fracking'.
En aquel momento, la indignación ciudadana se manifestó durante días
reclamando a la administración y a los reguladores que frenase las
actividades industriales hasta que la ciencia se pronunciase al
respecto. Y ahora lo ha hecho en una investigación recién publicada en
la revista Nature Communications.
Un equipo de geólogos y sismólogos de la Universidad Southern Methodist
de Dallas (Texas, EEUU) y del Servicio Geológico de EEUU (USGS, por sus
siglas en inglés) demuestra en el trabajo que la inyección de grandes
volúmenes de estas aguas residuales combinada con la extracción de
salmuera del subsuelo en los pozos de gas agotados son la causa más
probable de los 27 terremotos que sintió la población de Azle entre
diciembre de 2013 y la primavera de 2014. Los temblores no superaron los
3,7 de magnitud máxima, la misma que tuvo el reciente movimiento de
Urda en Toledo y que no causó daños.
El tren de levitación magnética en fase de pruebas que opera la
ferroviaria nipona Central Japan Railway ha batido su propio récord
mundial de velocidad al alcanzar los 603 kilómetros por hora menos de una semana después de lograr la marca anterior.
El tren 'Maglev' logró esa velocidad en la vía de pruebas de 42
kilómetros de longitud instalada en la prefectura de Yamanashi, a unos
35 kilómetros al oeste de Tokio.
Con esta concluyen las pruebas para llegar a velocidades punta sin
que Central Japan Railway haya informado de ningún problema. Este mismo
tren batió el anterior récord mundial de velocidad el pasado 16 de abril al alcanzar los 590 kilómetros por hora.
Este tren funciona mediante un sistema de levitación magnética que
usa motores lineales instalados cerca de los raíles y que hace que el campo magnético eleve al tren hasta 10 centímetros por encima de los raíles y lo impulse, eliminando el contacto y haciendo que el único elemento de fricción sea el aire.
Central Japan Railway tiene intención de que el 'Maglev' empiece a
operar en 2027 entre la estación de Shinagawa, al sur de Tokio, y la
ciudad de Nagoya, en el centro de Japón. El trayecto, de 286 kilómetros y
que el tren bala cubre actualmente en 88 minutos, quedaría reducido a
40 minutos con el 'Maglev'.
Se espera que el tren circule a una velocidad máxima de 500 kilómetros por hora cuando empiece a operar. Central Japan Railway pretende extender el servicio de Nagoya a Osaka, en el oeste del país, en 2045.
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Gibert cree que la nueva especie será acogida con escepticismo por
parte de la comunidad científica: "La paleontología humana es una
ciencia muy conservadora, cuesta mucho que se reconozcan nuevas especies
y modificar los árboles evolutivos", señala.
Lo mismo espera Yohannes Haile-Selassie: "Algunos de nuestros colegas
se mostrarán escépticos sobre esta nueva especie, lo que no es raro.
Sin embargo, creo que es hora de que veamos las primeras etapas de
nuestra evolución con una mentalidad abierta, y que examinemos
cuidadosamente las pruebas fósiles disponibles en la actualidad, en
lugar de rechazar los fósiles que no encajen con las hipótesis que se
han mantenido durante mucho tiempo", explica el investigador del Museo
de Historia Natural de Cleveland (EEUU).
El paleontólogo español José María Bermúdez de Castro, codirector del
yacimiento de Atapuerca (Burgos) y sin relación con este estudio, se
muestra cauto sobre la presentación de esta nueva especie, pues
considera que "el material que se presenta en Nature es escaso y sólo se refiere a unos pocos dientes y mandíbulas", según explica a EL MUNDO a través de un correo electrónico.
"Por muy diferentes que puedan ser de otros australopitecos, me
gustaría saber cómo se las arreglaban tantas especies de hominídos en el
mismo territorio. Es necesario demostrar que sus respectivos nichos ecológicos (su
rol en el ecosistema) no entraban en conflicto. Para ello se precisa
conocer muy bien los hábitos alimenticios, comportamiento, diurnos vs.
nocturnos, etc. como es habitual cuando se nombran especies de primates
actuales", añade Bermúdez de Castro.
El paleontólogo se muestra sorprendido "por la facilidad con la que
se crean especies de Australopithecus en África, cuando luego los mismos
autores que proponen estas especies se oponen a que se nombren especies
del género Homo, como Homo georgicus (tan diferente de los Homo erectus
clásicos)". "Creo que los autores tienen mucho trabajo por delante para
convencer de que su hipótesis de una nueva especie puede tenerse en
alta consideración", apunta Bermúdez de Castro.
