Un científico de la universidad de Florida ha criado un 'cerebro vivo' que puede pilotar un avión simulado, facilitando a los científicos una nueva manera de observar cómo las células cerebrales funcionan en red.

El 'cerebro' - una colección de 25.000 neuronas vivas, o células neuronales, tomadas del cerebro de una rata y cultivadas dentro de un plato de cristal - proporciona a los científicos una 'ventana' incomparable para asomarse en tiempo real al cerebro a nivel celular. Observando el modo en que interactúan las células cerebrales, los científicos esperan entender qué factores causan desórdenes nerviosos tales como la epilepsia y así determinar maneras no invasivas de intervenir.

"Estamos interesados en estudiar la forma en que computan los cerebros", ha dicho Thomas DeMarse, el profesor de ingeniería biomédica de la UF que diseñó el estudio.

"Si podemos extraer las reglas de cómo estas redes neuronales están realizando cómputos tales como reconocimiento de patrones, podemos aplicarlo para crear sistemas de cálculo inéditos", dijo. El 'cerebro experimental' de DeMarse interactúa con un simulador de vuelo del jet de combate F-22 a través de una placa especialmente diseñada llamada matriz multi-electrodo y un ordenador personal común.

"Es esencialmente un plato con 60 electrodos dispuestos en forma de rejilla en su fondo", ha dicho DeMarse. "Sobre eso colocamos neuronas corticales vivas de ratas, que vuelven a conectarse rápidamente, formando una red neural viva - un cerebro".

El cerebro y el simulador establecen una conexión de doble vía, similar al modo en que las neuronas reciben e interpretan señales unas de otras para controlar nuestros cuerpos. Observando cómo las células neuronales interactúan con el simulador, los científicos pueden descifrar cómo una red neuronal establece comunicaciones y comienza a computar, dijo DeMarse.

"Hay muchos datos ahí fuera que confirmarán que la computación que se está llevando a cabo aquí no está basada exclusivamente en una neurona. La capacidad de cómputo es en realidad una propiedad emergente de centenares o millares de neuronas que cooperan para producir la sorprendente potencia de proceso del cerebro".

Con Jose Principe, un conocido profesor de ingeniería eléctrica en la UF y director del Centro de Cálculo de Neuro Ingeniería de la UF, DeMarse tiene una subvención de 500.000 dólares de la National Science Foundation para crear un modelo matemático que reproduzca el sistema de cómputo de las neuronas.

Estas redes neuronales vivas se están usando para perseguir un abanico de objetivos de investigación en ingeniería y neurobiología, ha dicho Steven Potter, un profesor auxiliar en el Departamento de Ingeniería Biomédica de Georgia Tech/Emory que utiliza células cerebrales cultivadas para estudiar el aprendizaje y la memoria. DeMarse era investigador postdoctoral en el Laboratorio de Potter en Georgia Tech antes de llegar a la UF.

"Mucha gente ha estado interesada en lo que cambia en los cerebros de animales y personas cuando se está aprendiendo cosas," ha dicho Potter. "Estamos interesados en entrar en la red y en los mecanismos celulares, que algo difícil de hacer en animales vivos. Y la meta de la ingeniería sería conseguir ideas de este sistema sobre cómo los cerebros calculan y procesan información." >de *'Brain' in a dish acts as autopilot, living computer* 21 de octubre, 2004

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