Si Idoya pudiera hablar, tendría mucho de qué jactarse.
El 10 de enero, la mono hembra, de cinco kilos de peso y 81 centímetros de estatura, hizo caminar sobre una caminadora a un robot humanoide, de 91 kilos y 1,52 metros, usando sólo su propia actividad cerebral. Ella se encontraba en Carolina del Norte y el robot estaba en Japón.
Fue la primera vez en utilizarse señales cerebrales para hacer caminar a un robot, dijo Miguel A. L. Nicolelis, neurocientífico en la Universidad de Duke, cuyo laboratorio diseñó y llevó a cabo el experimento.
En 2003, el equipo de Nicolelis probó que los monos podían controlar un brazo robótico para alcanzar y asir objetos, con el puro pensamiento.
Estos experimentos, señaló Nicolelis, son los primeros pasos hacia la creación de una máquina de interfaz cerebral que podría permitir que gente con parálisis camine, al dirigir mecanismos con su mente. Varios electrodos en el cerebro de la persona enviarían señales a un aparato colocado a la cadera, como un celular o radiolocalizador, que retransmitiría esas señales a un par de aparatos ortopédicos, como una especie de esqueleto externo, colocados en las piernas.
En preparación para el experimento, Idoya fue entrenada para caminar erguida en una caminadora. Se sostenía de una barra con sus manos y era premiada a medida que caminaba a diferentes velocidades, hacia adelante y hacia atrás, durante quince minutos diarios, tres veces por semana, durante dos meses.
Mientras tanto, los electrodos implantados en la llamada área de las piernas del cerebro de Idoya registraban la actividad de entre 250 y 300 neuronas que se encendían mientras caminaba. Una cámara especial de alta velocidad captó sus movimientos en video.
El video y la actividad de las células cerebrales fueron entonces combinados y traducidos a un formato que pudiera leer una computadora. Este formato puede predecir, con una precisión del 90 por ciento, todas las permutaciones de los movimientos de las piernas de Idoya, de tres a cuatro segundos antes de que ocurriera el movimiento.
Hace poco, Idoya, alerta y lista para trabajar, se subió a su caminadora en Carolina del Norte y empezó a dar pasos a un ritmo constante, con electrodos implantados en su cerebro. Su patrón de marcha y sus señales cerebrales fueron registrados, ingresados a una computadora y transmitidos, a través de una conexión de Internet de alta velocidad, a un robot, en Kioto, Japón.
El robot, llamado CB, por las siglas en inglés de Cerebro Computacional, cuenta con la misma gama de movimientos que un humano. Puede bailar, ponerse en cuclillas, señalar con el dedo y “sentir” el piso con sensores insertados en los pies, y no se cae al recibir un empujón.
Diseñado por Gordon Cheng y sus colegas en los Laboratorios ATR de Neurociencia Computacional, en Kioto, el robot fue seleccionado para el experimento gracias a su extraordinaria habilidad para imitar la locomoción humana.
Conforme las señales cerebrales de Idoya llegaban en torrente a los accionadores de CB, la labor de Idoya era hacer que el robot caminara a un ritmo constante mediante su actividad cerebral. Ella podía ver la parte trasera de las piernas de CB en una enorme pantalla frente a su caminadora, y recibía bocadillos si lograba que las articulaciones del robot se movieran en sincronía con las suyas.
A medida que caminaba Idoya, CB caminaba exactamente al mismo ritmo. Las grabaciones del cerebro de Idoya revelaron que sus neuronas se encendían cada vez que ella y el robot daban un paso.
Las señales del cerebro de Idoya enviadas al robot, y el video del robot que veía ella, eran retransmitidas en menos de un cuarto de segundo, comentó Nicolelis. Eso era tan rápido, que los movimientos del robot se sincronizaban con la experiencia del mono.
A una hora de iniciado el experimento, los investigadores le jugaron un truco a Idoya. Detuvieron su caminadora. Todos contuvieron la respiración. ¿Qué haría?
“Sus ojos se mantuvieron firmemente puestos en las piernas de CB”, narró Nicolelis. Recibió bocadillos en abundancia. El robot no dejó de caminar, y los investigadores estaban jubilosos.
Cuando las señales cerebrales de Idoya hacían caminar al robot, algunas neuronas en su cerebro controlaban sus propias piernas, mientras que otras controlaban las piernas del robot. Este último conjunto de neuronas básicamente se había sintonizado a las piernas del robot, tras una hora, más o menos, de práctica.
Idoya no puede hablar, pero sus señales cerebrales revelaron que, después de que se detuvo la caminadora, logró que CB caminara durante tres minutos al prestar° atención a las piernas del robot y no a las suyas.
“Esto es ciencia ficción que cobra vida”, expresó Nicolelis.
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