Un cultivo de neuronas de rata conectado a un robot andarín podría ayudar a los científicos a entender algunos de los procesos que intervienen en el aprendizaje y la memoria y, por tanto, a comprender mejor enfermedades como el Alzheimer.La idea, por estrambótica que parezca, se está llevando a cabo en la Universidad de Reading, en el Reino Unido, y se basa en la posibilidad de usar células cerebrales de animales para impulsar autómatas, algo que ya se había logrado con anterioridad con el fin de explorar los límites de la robótica.
El hardware del robot recuerda a un cubo para fregar y está provisto de varios pares de ojos, lo que le da un aspecto amigable y zoomorfo. Aparentemente, sus movimientos son torpes y algo alocados, al estar dirigidos por los impulsos eléctricos que emite el cultivo neuronal.
Compuesto por unas 300.000 células extraídas de fetos de rata, este cultivo no es más que una suerte de puré en el que las neuronas fueron tratadas hasta quedar totalmente disociadas unas de otras. Es decir, se eliminó todo vestigio de las redes y estructuras propias de un cerebro real.
Un sistema de electrodos se encarga de recoger las señales eléctricas que emite el caldo neuronal, las cuales se convierten en órdenes para que el robot aumente o reduzca la velocidad y se dirija en una u otra dirección. A su vez, el autómata envía señales de vuelta al cultivo que lo dirige, de forma que las neuronas experimentan distintas reacciones y crean conexiones entre sí.
Según las experiencias que viva el robot, la estructura del cultivo se modifica y surgen nuevas redes, por lo que los científicos pueden estudiar este mecanismo en su expresión más básica posible.
«Una de las cuestiones fundamentales a la que se enfrentan los científicos hoy es cómo relacionar la actividad individual de las neuronas con las complejas conductas que observamos en organismos enteros. Este proyecto nos ofrece una oportunidad única de observar algo que podría exhibir conductas complejas, pero todavía permanece unido estrechamente a la actividad de neuronas individuales», explica Ben Whalley, investigador de la Escuela de Farmacia de la Universidad de Reading y uno de los directores del estudio.
Los científicos ya han logrado que el robot, y con él las células de rata, aprendan a esquivar ciertos obstáculos de un circuito, y el siguiente paso será que empiece a entender su entorno y a identificar algunos objetos. Cuando el robot encuentra un obstáculo, envía señales al cultivo neuronal, y los estímulos que éste experimenta se usan a su vez para enviar de vuelta órdenes al robot, de forma que este aprende a moverse sin chocar.
«Este nuevo estudio es muy emocionante porque, en primer lugar, el cerebro biológico controla su propio cuerpo robótico, y además nos permitirá investigar cómo el cerebro aprende y memoriza sus experiencias. Esta investigación permitirá avanzar en nuestra comprensión sobre cómo funciona el cerebro, y podría tener un profundo impacto en áreas de la ciencia y la medicina», asegura Kevin Warwick, conocido creador de robots y codirector del proyecto desde la mencionada universidad.
En 2003, un equipo dirigido por Steve Potter, del Instituto Tecnológico de Georgia, dio el primer gran paso en este área con la creación de un brazo robótico que podía sostener un pincel y dar brochazos sobre un lienzo, impulsado por un cultivo neuronal de ratas.
En ambos experimentos, los cultivos han de permanecer en una habitación distinta, con la temperatura y condiciones adecuadas para mantener en buen estado el cultivo de tejido vivo. De hecho, en el caso del robot de Potter, las neuronas se encontraban en EEUU y enviaban vía internet sus impulsos al robot, que se hallaba en Australia.
