Soon, Your Doctor Could Print a Human Organ on DemandAt a
laboratory in North Carolina, scientists are working furiously to
create a future in which replacement organs come from a machine
On the second floor of the Wake Forest Institute for
Regenerative Medicine, not far from the elevator bank, is a
collection of faded prints depicting great moments in medical
history. In one, an ancient Babylonian pharmacist holds aloft a
vial of medicine. Another shows the Greek physician Hippocrates
tending to a patient in the fifth century B.C. The prints were
doled out to doctors half a century ago by the pharmaceutical
company Parke-Davis, which touted them as a historical highlight
reel. But its not hard to read their presence at Wake Forest, home
to perhaps the largest concentration of medical futurists on the
planet, as the ultimate in-joke: Can you believe how far weve
come?
When I visited the institute, in the old North Carolina tobacco
town of Winston-Salem, I passed airy laboratories where
white-coated staffers glided back and forth across a tiled floor.
On one table, arranged as if for an art exhibit, lay spidery casts
of kidney veins, rendered in hues of violet and indigo and cotton
candy. Down the hall a machine zapped sporadic electric currents
through two sets of muscle tendons, one cut from a rat, the other
engineered from biomaterials and cells.
Pronto, su mdico podra imprimir un rgano humano bajo demandaEn
un laboratorio en Carolina del Norte, los cientficos estn
trabajando furiosamente para crear un futuro en el que los rganos
de recambio proceden de una mquinaEn el segundo piso de la Wake
Forest Institute de Medicina Regenerativa, no muy lejos de los
ascensores, es una coleccin de grabados desteidos representan
grandes momentos de la historia clnica. En uno, un antiguo
farmacutico babilnica sostiene en alto un frasco de medicina. Otra
muestra el mdico griego Hipcrates tendiendo a un paciente en el
siglo V antes de Cristo Las impresiones se repartieron a los mdicos
hace medio siglo por la compaa farmacutica Parke-Davis, que los
promociona como un carrete ms destacado histrica. Pero no es difcil
de leer su presencia en Wake Forest, hogar de quizs la mayor
concentracin de los futuristas mdicos en el planeta, como lo ltimo
en-broma: Puedes creer lo lejos que hemos llegado?Cuando visit el
instituto, en el casco antiguo de tabaco de Carolina del Norte de
Winston-Salem, pas laboratorios ventiladas donde empleados de bata
blanca se deslizaban hacia atrs y adelante a travs de un suelo de
baldosas. En una mesa, dispuestos como si de una exposicin de arte,
coloque los moldes de araa de las venas renales, prestados en tonos
de violeta y ail y algodn de azcar. Al final del pasillo una mquina
zapping corrientes elctricas espordicas a travs de dos conjuntos de
tendones musculares, un corte de una rata, la otra ingeniera de
biomateriales y clulas.A researcher named Young-Joon Seol met me at
the door to a room marked Bioprinting. Young-Joon, tousled-haired
and wearing plastic-framed eyeglasses, grew up in South Korea and
trained in mechanical engineering at a university in Pohang. At
Wake Forest, he is part of a group that works with the labs
custom-built bioprinters, powerful machines that operate in much
the same way as standard 3-D printers: An object is scanned or
designed using modeling software. That data is then sent to the
printer, which uses syringes to lay down successive coats of matter
until a three-dimensional object emerges. Traditional 3-D printers
tend to work in plastics or wax. Whats different here, Young-Joon
said, nudging his eyeglasses up his nose, is that we have the
capability to print something thats alive.He gestured at the
machine to his right. It bore a passing resemblance to one of those
claw games you find at highway rest stops. The frame was heavy
metal, the walls transparent. Inside were six syringes arranged in
a row. One held a biocompatible plastic that, when printed, would
form the interlocking structure of a scaffoldthe skeleton,
essentiallyof a printed human organ or body part. The others could
be filled with a gel containing human cells or proteins to promote
their growth.As the scaffold is being printed, cells from an
intended patient are printed onto, and into, the scaffold; the
structure is placed in an incubator; the cells multiply; and in
principle the object is implanted onto, or into, the patient. In
time, the object becomes as much a part of the patients body as the
organs he was born with. Thats the hope, anyway, Young-Joon
said.
Un investigador llamado Young-Joon Seol me recibi en la puerta
de una habitacin marcada "Bioprinting." Young-Joon, alborotado pelo
y el uso de anteojos de plstico de madera, creci en Corea del Sur y
entrenado en ingeniera mecnica en una universidad de Pohang. En
Wake Forest, que forma parte de un grupo que trabaja con
bioprinters hechos a medida, mquinas potentes del laboratorio que
funcionan casi de la misma manera que las impresoras estndar 3-D:
Un objeto es escaneado o diseado usando el software de modelado.
Esos datos se enva a la impresora, que utiliza jeringas establecer
capas sucesivas de la materia hasta que un objeto tridimensional
emerge. Impresoras tradicionales en 3-D tienden a trabajar en
plstico o cera. "Lo que es diferente aqu", dijo Young-Joon,
empujando sus gafas en la nariz, "es que tenemos la capacidad de
imprimir algo que est vivo."Seal a la mquina a su derecha. Llevaba
un parecido con uno de esos juegos de garras que usted encuentra en
reposo carretera se detiene. El marco era de metales pesados, las
paredes transparentes. Dentro haba seis jeringas dispuestos en una
fila. Uno sostena un plstico biocompatible que, al impreso,
formaran la estructura entrelazada de un andamio-esqueleto,
esencialmente de un rgano humano impreso o parte del cuerpo. Los
otros podran estar llenos de un gel que contiene clulas humanas o
protenas para promover su crecimiento.Como se est imprimiendo el
andamio, las clulas de un paciente con la intencin se imprimen en y
en, el andamio; la estructura se coloca en una incubadora; las
clulas se multiplican; y, en principio, el objeto se implanta
sobre, o en, el paciente. Con el tiempo, el objeto se convierte en
una parte tan importante del cuerpo del paciente como los rganos
que naci con. "Esa es la esperanza, de todos modos", dijo
Young-Joon.
Young-Joon had programmed one of the printers to begin the
process of creating the scaffold for a human ear, and the room
filled with a comforting electronic thrum broken only by the
occasional gasp from the printerthe release of the compressed air
that kept it working. Peering through the glass case, I could see
the scaffold coming into being by degreessmall, delicate, extremely
earlike. Because the process would take hours to complete,
Young-Joon handed me a finished version to handle. It was light; it
rested on my palm like a butterfly.The external structure of the
ear is one of the first structures that the institute at Wake
Forest (and other research centers) have tried to master, as a
stepping stone toward more complicated ones. Wake Forest staffers
have implanted bioprinted skin, ears, bone, and muscle on
laboratory animals, where they grew successfully into the
surrounding tissue.To evangelists of bioprinting, who are
increasingthe number of 3-D printers shipped to medical facilities
is expected to double in the next five yearsthe trials are a
harbinger of a world that is only now coming into focus: a world
where patients order up replacement parts for their body the same
way they used to order a replacement carburetor for their
Chevy.Think about it like the Dell model, said Anthony Atala, a
pediatric urologist and the institutes director, referring to the
computer companys famous direct relationship model between consumer
and manufacturer. We were sitting in Atalas office on the fourth
floor of the research center. Youd have companies that exist to
process cells, create constructs, tissue. Your surgeon might take a
CT scan and a tissue sample and ship it to that company, he said. A
week or so later, an organ would arrive in a sterile container via
FedEx, ready for implantation. Presto, change-o: A new piece of
meof youmade to order.Young-Joon haba programado una de las
impresoras para iniciar el proceso de creacin del andamio para un
odo humano, y la habitacin llena de un repiqueteo electrnica
reconfortante slo roto por el grito ocasional de la impresora de la
liberacin del aire comprimido que lo mantena de trabajo. Mirando a
travs de la caja de cristal, pude ver el andamio venir a la
existencia por grados-pequeas, delicadas, extremadamente earlike.
Debido a que el proceso tardara horas en completarse, Young-Joon me
entreg una versin acabada de manejar. Se fue la luz; se apoyaba en
mi palma como una mariposa.La estructura externa del odo es una de
las primeras estructuras que el instituto en Wake Forest (y otros
centros de investigacin) han tratado de dominar, como un trampoln
hacia los ms complicados. Wake Forest empleados han implantado piel
bioprinted, las orejas, los huesos y los msculos de los animales de
laboratorio, donde crecieron con xito en el tejido circundante.Para
evangelistas de bioprinting, que se espera en aumento, el nmero de
impresoras 3-D enviados a centros mdicos que se duplique en los
prximos cinco aos, los ensayos son un presagio de un mundo que slo
ahora viene en el foco: un mundo donde los pacientes pedir hasta
piezas de recambio para su cuerpo de la misma manera que sola pedir
un carburador de reemplazo para su Chevy."Piense en ello como el
modelo de Dell", dijo Anthony Atala, un urlogo peditrico y director
del instituto, en referencia a la famosa modelo de la relacin de la
empresa de informtica "directa" entre el consumidor y el
fabricante. Estbamos sentados en la oficina de Atala en el cuarto
piso del centro de investigacin. "Tendras empresas que existen para
procesar clulas, crear construcciones, tejidos. Su cirujano podra
tomar una tomografa computarizada y una muestra de tejido y se lo
enviaremos a esa empresa ", dijo. Una semana ms tarde, un rgano
llegara en un recipiente estril a travs de FedEx, listo para su
implantacin. Presto, cambiar-o: Un nuevo pedazo de m, de que hizo a
la orden.Whats interesting is that there are no real surgical
challenges, Atala said. There are only the technological hurdles
that youve got to overcome to make sure the engineered tissue
functions correctly in the first place.Were getting close, with
simple organs like skin, the external ear, the tube-like trachea.
At the same time, Atala cant help but look to what might come next.
At his most sanguine, he likes to envision a vast bioprinting
industry capable of cranking out big and complex organs without
which the body would fail, like the liver or the kidney. An
industry that could make traditional transplantswith their long,
often fatal wait times and the ever-present risk of organ
rejectioncompletely obsolete.It would be a full-on medical
revolution. It would change everything. And if hes right, Wake
Forest, with its purring bioprinters and fleshy ears and
multicolored veins and arteries could be where it all starts.The
idea that a broken piece of ourselves might be replaced with a
healthy piece, or a piece from somebody else, stretches back
centuries. Cosmas and Damian, patron saints of surgeons, were
alleged to have attached the leg of a recently deceased Ethiopian
Moor onto a white Roman in the third century A.D., a subject
depicted by numerous Renaissance artists. By the 20th century,
medicine had at last begun to catch up with the imagination. In
1905 the ophthalmologist Eduard Zirm successfully cut a cornea from
an injured 11-year-old boy and emigrated it into the body of a
45-year-old Czech farm laborer whose eyes had been damaged while he
was slaking lime. A decade later, Sir Harold Gillies, sometimes
called a founding father of plastic surgery, performed skin grafts
on British soldiers during World War I.
"Lo interesante es que no hay retos quirrgicos reales", dijo
Atala. "No son slo los obstculos tecnolgicos que tienes que superar
para asegurarse de que las funciones de ingeniera tisular
correctamente en el primer lugar."Nos estamos acercando, con rganos
"simples" como la piel, el odo externo, la trquea en forma de tubo.
Al mismo tiempo, Atala no puede dejar de mirar a lo que podra ser
el prximo. En su ms optimista, le gusta imaginar una vasta
industria bioprinting capaz de poner hacia fuera rganos grandes y
complejas sin la cual el cuerpo sera fallar, como el hgado o el
rin. Una industria que podra hacer que los trasplantes
tradicionales con sus largos tiempos de espera a menudo fatales y
el siempre presente riesgo de rechazo de rganos-completamente
obsoleto.Sera una completa revolucin mdica. Cambiara todo. Y si
tiene razn, Wake Forest, con sus bioprinters ronroneo y orejas
carnosas y las venas y arterias multicolores podra ser donde todo
comienza.La idea de que una pieza rota de nosotros mismos podra ser
sustituida por una pieza sana, o un trozo de otra persona, se
remonta siglos. Cosme y Damin, santos patronos de los cirujanos,
fueron acusados de haber conectado la pierna de un moro etope
recientemente fallecido en un romano blanco en el siglo III dC, un
tema representado por numerosos artistas del Renacimiento. En el
siglo 20, la medicina haba por fin comenzado a ponerse al da con la
imaginacin. En 1905 el oftalmlogo Eduard Zirm cortar con xito una
crnea de un nio de 11 aos de edad, heridos y emigr en el cuerpo de
un 45-aos de edad, trabajador agrcola Checa cuyos ojos haban sido
daado mientras estaba apagado de la cal. Una dcada ms tarde, Sir
Harold Gillies, a veces llamado el padre fundador de la ciruga
plstica, realiz injertos de piel de los soldados britnicos durante
la Primera Guerra Mundial.
But the first successful transplant of a major organan organ
vital to human functiondidnt happen until 1954, when Ronald
Herrick, a 23-year-old from Massachusetts, donated one of his
healthy kidneys to his twin brother, Richard, who was suffering
from chronic nephritis. Because the identical Herrick twins shared
the same DNA, Joseph Murray, a surgeon at Peter Bent Brigham
Hospital (today known as Brigham and Womens), was convinced hed
found an end-run around the problem of organ rejection.In his
autobiography, Surgery of the Soul, Murray recalled the moment of
triumph. There was a collective hush in the operating room as we
gently removed the clamps from the vessels newly attached to the
donor kidney. As blood flow was restored, Richards new kidney began
to become engorged and turn pink, he wrote. There were grins all
around. With the Herricks, Murray had proved an essential point
about our biological myopia, an insight that drives so much of
todays cutting-edge bioengineering: There is no substitute for
using a patients own genetic material.As surgical science improved
along with the immunosuppressive treatments that allowed patients
to accept foreign organs, what once seemed all but out-of-reach
became reality. The first successful pancreas transplant was
performed in 1966, the first heart and liver transplants in 1967.
By 1984, Congress had passed the National Organ Transplant Act,
which created a national registry for organ matching and sought to
ensure that donor organs were being fairly distributed. In
hospitals across the country, doctors broke the news as gently as
they couldThe supply simply is not meeting the demand, youll have
to hang onand in many cases they watched as patients died waiting
for their names to tick to the top of the list. This basic problem
has not gone away. According to the U.S. Department of Health &
Human Services, 21 people die each day in this country alone
waiting for an organ. For me, the demand wasnt an abstract thing,
Atala told me recently. It was very real, it was heartbreaking, and
it drove me. It drove all of us to find new fixes.
Pero el primer trasplante exitoso de un importante rgano un
rgano vital para la funcin-no humano sucedi hasta 1954, cuando
Ronald Herrick, un joven de 23 aos de edad de Massachusetts, don
uno de sus riones sanos a su hermano gemelo, Richard, quien sufra
de nefritis crnica. Debido a que los gemelos idnticos comparten
Herrick el mismo ADN, Joseph Murray, un cirujano en el Hospital
Brigham de Bent Pedro (hoy conocido como Brigham y de la Mujer),
estaba convencido de que haba encontrado un fin-correr el problema
del rechazo de rganos.En su autobiografa, Ciruga del Alma, Murray
record el momento del triunfo. "Hubo un silencio colectivo en el
quirfano como hemos eliminado suavemente las pinzas de los buques
de nueva unidos al rin de un donante. Como se restableci el flujo
de sangre, rin nuevo de Richard empez a congestionarse y gire rosa
", escribi. ". Haba sonrisas por todas partes" Con la Herricks,
Murray haba demostrado ser un punto esencial de nuestra miopa
biolgica, una idea que impulsa tanto de vanguardia bioingeniera de
hoy: No hay sustituto para el uso propio material gentico de un
paciente.Como la ciencia quirrgica mejor junto con los tratamientos
inmunosupresores que permitieron a los pacientes a aceptar rganos
extranjeros, lo que antes pareca casi fuera de alcance se convirti
en realidad. El primer trasplante de pncreas xito se llev a cabo en
1966, los primeros trasplantes de corazn e hgado en 1967. En 1984,
el Congreso haba aprobado la Ley Nacional de Trasplantes de rganos,
que cre un registro nacional para la adaptacin de los rganos y trat
de asegurarse de que los rganos donados se estn distribuyendo
bastante . En los hospitales de todo el pas, los mdicos dieron la
noticia tan suavemente como podran-El suministro simplemente no est
cumpliendo con la demanda, tendr que aguantar, y en muchos casos se
vieron como los pacientes murieron a la espera de que sus nombres
motiva a la parte superior de la lista. Este problema bsico no ha
desaparecido. Segn el Departamento de Salud y Servicios Humanos de
los Estados Unidos, 21 personas mueren cada da en este pas por s
solo a la espera de un rgano. "Para m, la demanda no era una cosa
abstracta," Atala me dijo recientemente. "Fue muy real, era
desgarrador, y me llev. Se llev a todos a encontrar nuevas
soluciones ".
Atala, who is 57, is thin and slightly stoop-shouldered, with a
shock of brown hair and an easy affabilityhe encourages everyone to
call him Tony. Born in Peru and raised in Florida, Atala earned his
M.D. and specialized training in urology at the University of
Louisville. In 1990, he received a two-year fellowship with the
Harvard Medical School. (Today, at Wake Forest, he still blocks off
at least one day a week to see patients.) At Harvard he joined a
new wave of young scientists who believed one solution to the organ
donor shortage might be the creation, in a laboratory, of
replacement parts.Among their first big projects was to try to grow
a human bladdera relatively big organ, but a hollow one, fairly
simple in its function. He used a suturing needle to stitch
together a biodegradable scaffold by hand. Later, he took
urothelial cells from the bladder and urinary tract of a potential
patient and multiplied them in the lab, then he applied the cells
to the structure. It was like baking a layer cake, Atala told me.
We did it one layer at a time. And once we had all the cells
seeded, we then put them back into an incubator, and we let it
cook. Within a few weeks, what emerged was a little white orb, not
so dissimilar-looking from the real thing.Between 1999 and 2001,
after a series of tests on dogs, custom-grown bladders were
transplanted into seven young patients suffering from spina bifida,
a debilitating disorder that was causing their bladders to fail. In
2006, in a much-heralded paper in the Lancet, Atala announced that,
seven years on, the bioengineered bladders were working remarkably
well. It was the first time lab-grown organs had been successfully
transplanted in humans. This is one small step in our ability to go
forward in replacing damaged tissues and organs, Atala said in a
press release at the time, echoing the words of Neil Armstrong. It
was a representative example of one of Atalas primary gifts. As
David Scadden, the director of the Center for Regenerative Medicine
at Massachusetts General Hospital and the co-director of the
Harvard Stem Cell Institute, told me, Atala has always been a
visionary. Hes always been quite bold, and quite effective in his
ability to draw attention to the science.Atala, que es de 57 aos,
es delgado y ligeramente encorvado de hombros, con una mata de pelo
castao y una afabilidad, l fcil anima a todos a llamarlo a Tony.
Nacido en Per y criado en Florida, Atala obtuvo su doctorado y
formacin especializada en urologa de la Universidad de Louisville.
En 1990, recibi una beca de dos aos con la Escuela de Medicina de
Harvard. (Hoy en da, en Wake Forest, todava cuadras de al menos un
da a la semana para ver a los pacientes.) En Harvard se uni a una
nueva ola de jvenes cientficos que crean una solucin a la escasez
de donantes de rganos podra ser la creacin, en un laboratorio, de
piezas de repuesto.Entre sus primeros grandes proyectos fue tratar
de hacer crecer una vejiga humano relativamente rgano grande, pero
uno hueco, bastante simple en su funcin. l utiliz una aguja de
sutura para coser juntos un andamio biodegradable a mano. Ms tarde,
tom clulas uroteliales de la vejiga y el tracto urinario de un
paciente potencial y les multiplica en el laboratorio, y luego
aplic a las clulas a la estructura. "Fue como hornear un pastel de
capas," Atala me dijo. "Lo hicimos una capa a la vez. Y una vez que
tenamos todas las clulas sin semillas, que a continuacin, poner de
nuevo en una incubadora, y dejar que se cocine. "Dentro de unas
semanas, lo que surgi fue un poco orbe blanco, no tan diferente de
aspecto de la cosa real.Entre 1999 y 2001, tras una serie de
pruebas en perros, vejigas personalizados de cosecha propia se
trasplantaron en siete pacientes jvenes que sufren de espina bfida,
una enfermedad debilitante que estaba causando sus vejigas fallen.
En 2006, en un documento tan anunciada en la revista The Lancet,
Atala anunci que siete aos despus, las vejigas bioingeniera estaban
trabajando muy bien. Fue la primera vez rganos cultivadas en
laboratorio haban sido trasplantados con xito en seres humanos.
"Este es un pequeo paso en nuestra capacidad para avanzar en la
sustitucin de tejidos y rganos daados", dijo Atala en un comunicado
de prensa de la poca, hacindose eco de las palabras de Neil
Armstrong. Fue un ejemplo representativo de uno de los regalos
principales de Atala. Como David Scadden, el director del Centro de
Medicina Regenerativa del Hospital General de Massachusetts y el
co-director del Instituto de Clulas Madre de Harvard, me dijo,
Atala "siempre ha sido un visionario. l siempre ha sido muy audaz y
muy eficaz en su capacidad para llamar la atencin a la ciencia
".Bladders were an important milestone, but they didnt rank
particularly high in terms of patient demand. Moreover, the
multi-stage approval process required by the U.S. Food and Drug
Administration for such procedures can take time. Today the
bladders Atala engineered havent yet received approval for
widespread use. When youre thinking about regenerative medicine,
youve got to be thinking not just about whats possible, but what is
needed, Atala told me. Youve got to think, I only have this much
time, so whats going to make the greatest possible impact on the
most lives?
For Atala, the answer was simple. About eight out of ten
patients on a transplant list needs a kidney. According to a recent
estimate, they wait an average of four and a half years for a
donor, often in serious pain. If Atala really wanted to solve the
organ shortage crisis, there was no way around it: Hed have to deal
with the kidney.
From its origins in the early 1980s, when it was viewed largely
as an industrial tool for building prototypes, 3-D printing has
grown into a multibillion-dollar industry, with an ever-widening
range of potential applications, from designer shoes to dental
crowns to homemade plastic guns. (Today, you can walk into an
electronics store and purchase a portable 3-D printer for less than
$500.) The first medical researcher to make the leap to living
matter was Thomas Boland who, while a professor of bioengineering
at Clemson University, in South Carolina, in 2003 filed for a
patent on a customized inkjet printer capable of printing human
cells in a gel mixture. Soon, researchers like Atala were tinkering
with their own versions of the machine.
Vejigas fueron un hito importante, pero no se ocupan
especialmente alto en trminos de demanda de los pacientes. Por otra
parte, el proceso de aprobacin de varias etapas requerido por la
Food and Drug Administration para tales procedimientos puede llevar
tiempo. Hoy en da las vejigas Atala ingeniera an no han recibido la
aprobacin para su uso generalizado. "Cuando usted est pensando en
la medicina regenerativa, tienes que ser no pensar slo de lo que es
posible, pero lo que se necesita", me dijo Atala. "Tienes que
pensar, 'Slo tengo tanto tiempo, as que lo que va a hacer el mayor
impacto posible en la mayora de las vidas?'"
Para Atala, la respuesta era simple. Acerca de ocho de cada diez
pacientes en lista de trasplante necesita un rin. Segn una
estimacin reciente, esperan un promedio de cuatro aos y medio para
un donante, a menudo en el dolor grave. Si Atala realmente quera
resolver la crisis de la escasez de rganos, no haba manera de
evitarlo: Tendra que lidiar con el rin.Desde sus orgenes en la
dcada de 1980, cuando se vieron en gran medida como una herramienta
industrial para la construccin de prototipos, la impresin 3-D se ha
convertido en una industria multimillonaria, con una gama cada vez
ms amplia de aplicaciones potenciales, de los zapatos del diseador
de las coronas dentales a las armas de plstico caseros. (Hoy en da,
usted puede entrar en una tienda de electrnica y comprar una
impresora porttil 3-D por menos de $ 500.) El primer investigador
mdico para hacer el salto a la materia viva era Thomas Boland que,
mientras que un profesor de bioingeniera de la Universidad de
Clemson, en Carolina del Sur, en 2003, present una patente para una
impresora de inyeccin de tinta a medida capaz de imprimir clulas
humanas en una mezcla de gel. Pronto, los investigadores como Atala
se juguetear con sus propias versiones de la mquina.
For Atala, the promise of bioprinting had everything to do with
scale. Though hed successfully grown an organ in a lab and
transplanted it into a human, the process was incredibly
time-intensive, precision was lacking, reproducibility was low, and
the possibility of human error omnipresent.At Wake Forest, where
Atala became the institutes founding director in 2004, he began
experimenting with printing skin, bone, muscle, cartilage and, not
least, kidney structures. Within a few years he was confident
enough in his progress to show it off. In 2011, Atala gave a TED
Talk on the future of bioengineered organs that has since been
viewed more than two million times. Wearing pleated khakis and a
courtly striped button-down shirt, he spoke of the major health
crisis presented by the organ shortage, partly a result of our
longer lifespans. He described the medical challenges that
innovation and dogged lab work had summarily conquered: devising
the best biomaterials for use in scaffolds, learning how to grow
organ-specific cells outside the human body and keep them alive.
(Some cells, he explained, like those of the pancreas and the
liver, remained stubbornly difficult to grow.)And he spoke about
bioprinting, showing a video of a few of his printers at work in
the lab and then revealing a printer behind him on the stage, busy
building a pinkish spherical object. Toward the end of his talk,
one of his colleagues emerged with a large beaker filled with a
pink liquid.While the crowd sat in silence, Atala reached into the
beaker and pulled out what appeared to be a slimy, oversized bean.
In a masterly display of showmanship, he held the object forward in
his cupped hands. You can actually see the kidney as it was printed
earlier today, he said. The crowd broke into spontaneous applause.
The next day, the wire news organization Agence France-Presse
gushed in a widely disseminated article that Atala had printed a
real kidney on a machine that eliminates the need for donors when
it comes to organ transplants.Para Atala, la promesa de bioprinting
tena todo que ver con la escala. A pesar de que haba crecido con
xito un rgano en un laboratorio y se trasplanta en un ser humano,
el proceso era increblemente requiere mucho tiempo, precisin
faltaba, reproducibilidad fue baja, y la posibilidad de error
humano omnipresente.En Wake Forest, donde Atala se convirti en
director fundador del instituto en 2004, comenz a experimentar con
la piel de impresin, hueso, msculo, cartlago y, no menos
importante, las estructuras renales. Dentro de unos pocos aos era
lo bastante en su progreso confianza para demostrar que fuera. En
2011, Atala dio un TED Talk sobre el futuro de los rganos de
bioingeniera que desde entonces ha sido visto ms de dos millones de
veces. El uso de pantalones caqui plisadas y una camisa de botones
cortesano rayas, habl de la "crisis de salud", presentado por la
escasez de rganos, en parte, resultado de nuestras vidas ms largas.
Describi los desafos mdicos que la innovacin y el trabajo de
laboratorio perseguido sumariamente haban conquistado: la
elaboracin de las mejores biomateriales para su uso en los
andamios, aprendiendo cmo hacer crecer las clulas especficas de
rganos fuera del cuerpo humano y mantenerlos con vida. (Algunas
clulas, explic, como los de pncreas y el hgado, se mantuvo
obstinadamente difcil de cultivar.)Y habl de bioprinting, mostrando
un video de algunos de sus impresoras en el trabajo en el
laboratorio y luego revelando una impresora detrs de l en el
escenario, ocupado construyendo un objeto esfrico de color rosado.
Hacia el final de su charla, uno de sus colegas salieron con un
gran vaso lleno de un lquido de color rosa.Mientras la multitud se
sent en silencio, Atala meti la mano en el vaso y sac lo que pareca
ser un grano de gran tamao viscosa. En una exhibicin magistral de
talento para el espectculo, l llev a cabo el objeto hacia adelante
en sus manos ahuecadas. "Usted puede ver el rin como fue impreso el
da de hoy", dijo. La multitud estall en aplausos espontneos. Al da
siguiente, la organizacin de noticias del alambre Agence
France-Presse se derramaron en un artculo difundido ampliamente que
Atala haba impreso un "rin real" en una mquina que "elimina la
necesidad de los donantes a la hora de los trasplantes de
rganos."The future was coming.And then it wasnt.In fact, what Atala
had held on stage wasnt a working human kidney. It was inert, an
extremely detailed model, a taste of what he hoped and thought
bioprinting would one day bring. If you watched the presentation
carefully, you could see that Atala never promised that what he
held was a working organ. Still, critics pounced on what they
viewed as a high-grade exercise in special effects.Last year,
Jennifer Lewis, a materials scientist at Harvard and a leading
researcher in bioprinting (her specialty is engineering
vascularized tissues) seemed to criticize Atala in an interview
with the New Yorker. I thought it was misleading, she said,
referring to the TED Talk. We dont want to give people false
expectations, and it gives the field a bad name.In the aftermath of
the TED Talk, Wake Forest issued a press release stressing that it
would be a long time before a bioprinted kidney could come to
market. When I asked Atala whether hed learned anything from the
controversy, he declined to comment on it directly, pointing
instead to why he dislikes putting a time stamp on any particular
project. We do not want to give patients false hope, he told me.The
dust-up was neatly illustrative of one of the central challenges
faced by researchers throughout the field of regenerative medicine:
You want to stoke enthusiasm about whats possible, because
enthusiasm can translate to press, funding and resources. You want
to inspire the people around you and the next generation of
scientists. But you dont want to misrepresent whats realistically
within reach.
El futuro que se avecinaba.Y entonces no lo era.De hecho, lo que
Atala haba celebrado en el escenario no era un rin humano de
trabajo. Fue inerte, un modelo muy detallado, una muestra de lo que
esperaba y el pensamiento bioprinting traera un da. Si has visto la
presentacin con cuidado, se poda ver que Atala nunca prometi que lo
sostena era un rgano de trabajo. Sin embargo, los crticos se
abalanzaron sobre lo que vean como un ejercicio de alto grado en
efectos especiales.El ao pasado, Jennifer Lewis, un cientfico de
materiales en la Universidad de Harvard y un investigador lder en
bioprinting (su especialidad es la ingeniera tejidos
vascularizados) pareca criticar Atala en una entrevista con el New
Yorker. "Pens que era engaoso", dijo, refirindose a la TED Talk.
"No queremos dar a la gente falsas expectativas, y se da el campo
un mal nombre."A raz de la TED Talk, Wake Forest emiti un
comunicado de prensa destacando que sera un largo tiempo antes de
un rin bioprinted podra llegar al mercado. Cuando le pregunt a
Atala si haba aprendido algo de la controversia, se neg a comentar
directamente, apuntando en cambio a por qu l no le gusta poner una
marca de tiempo en cualquier proyecto particular. "No queremos dar
a los pacientes falsas esperanzas", me dijo.El polvo de seguimiento
fue claramente ilustrativo de uno de los desafos centrales que
enfrentan los investigadores en todo el campo de la medicina
regenerativa: Usted quiere avivar el entusiasmo sobre lo que es
posible, porque el entusiasmo puede traducir a la prensa, la
financiacin y los recursos. Usted quiere inspirar a las personas a
su alrededor y la prxima generacin de cientficos. Pero usted no
quiere tergiversar lo que es realista al alcance.
And when it comes to big, complicated organs, the field still
has a way to go. Sit down with a pencil and a piece of paper and
you could hardly dream up something more architecturally or
functionally complex than the human kidney. The interior of the
fist-size organ is made up of solid tissues traversed by an
intricate highway system of blood vessels, which measure as little
as 0.010 millimeters in diameter, and approximately a million tiny
filters known as nephrons, which send healthful fluids back into
the bloodstream and waste down to the bladder in the form of urine.
To bioprint a kidney, youd have to be able to cultivate and
introduce not only functioning kidney cells and nephrons, youd also
need to have mastered how to populate the organ with a vasculature
to keep the organ fed with the blood and nutrients it needs. And
youd have to build it all from the inside out.Which is why many
researchers are exploring options that dont include printing those
structures from scratch but instead try to use those already
designed by nature. At the Texas Heart Institute, in Houston, Doris
Taylor, the director of the institutes regenerative medicine
research program, is experimenting with decellularized pig
heartsorgans that have been stripped of muscle and all other living
tissue cells in a chemical bath, leaving only the underlying
collagen matrix. A decellularized organ is pale and ghostlyit
resembles a glow stick drained of the solution that once made it
glow. But crucially, the process leaves the interior architecture
of the organ intact, vasculature and all.Taylor hopes one day to
use decellularized pig hearts, repopulated with human cells, for
transplant in human patients. So far, her team has injected the
hearts with live bovine cells and inserted them into cows, where
they successfully beat and pumped blood alongside the cows
original, healthy heart. For Taylor, this approach skirts the
challenges of finding ways to print at the incredibly fine
resolution that vascular networks require. The tech is going to
have to improve a great deal before were able to bioprint a kidney
or a heart, and get blood to it, and keep it alive, Taylor says.Y
cuando se trata de grandes, rganos complicados, el campo todava
tiene mucho camino por recorrer. Sentarse con un lpiz y una hoja de
papel y que difcilmente podra imaginar algo ms arquitectnicamente o
funcionalmente complejo que el rin humano. El interior del rgano
puo de tamao se compone de tejidos slidos atravesadas por un
sistema de carreteras intrincado de los vasos sanguneos, que miden
tan poco como 0,010 milmetros de dimetro, y aproximadamente un
milln de pequeos filtros conocidos como nefronas, que envan fluidos
saludables de nuevo en el torrente sanguneo y los residuos hacia
abajo a la vejiga en forma de orina. Para Bioprint un rin, que
tendra que ser capaz de cultivar y presentar no slo funcionamiento
de las clulas renales y nefronas, tambin tendra que haber dominado
cmo rellenar el rgano con un sistema vascular para mantener el
rgano alimentado con la sangre y los nutrientes necesita. Y usted
tiene que construir todo desde adentro hacia afuera.Es por eso que
muchos investigadores estn explorando opciones que no incluyen la
impresin de esas estructuras a partir de cero, sino que tratan de
utilizar los ya diseados por la naturaleza. En el Instituto del
Corazn de Texas, en Houston, Doris Taylor, el director del programa
de investigacin de medicina regenerativa del Instituto, est
experimentando con descelularizados cerdo corazones rganos que han
sido despojados de todas las dems clulas de los tejidos vivos en un
bao qumico muscular y, dejando slo la matriz de colgeno subyacente.
Un rgano descelularizado es plida y fantasmal-se asemeja a un
palillo del resplandor drenado de la solucin que una vez hizo
brillar. Pero lo ms importante, el proceso deja la arquitectura
interior del rgano intacto vasculatura y todo.Taylor espera un da
para utilizar los corazones de cerdos descelularizados, repoblados
con clulas humanas, para el trasplante en pacientes humanos. Hasta
ahora, su equipo ha inyectado los corazones con clulas vacuno vivo
y las inserta en vacas, donde vencieron con xito y se bombea la
sangre junto original, saludable para el corazn de las vacas. Para
Taylor, este enfoque bordea los desafos de la bsqueda de formas
para imprimir en el increblemente fina resolucin que las redes
vasculares requieren. "La tecnologa va a tener que mejorar mucho
antes de que somos capaces de Bioprint un rin o un corazn, y
obtener la sangre a la misma, y mantenerlo vivo", dice
Taylor.Researchers at Wake Forest are also experimenting with
decellularized organs from both animal and human cadavers. Indeed,
although Atala sees the replacement kidney as his Holy Grail, he
doesnt pretend that building one will be anything but an
incremental process, undertaken from a variety of angles. So while
researchers at the institute and elsewhere work to refine printing
the organs external structure and internal architecture, theyre
also experimenting with different ways to print and grow blood
vessels. At the same time, theyre honing techniques to cultivate
the living kidney cells necessary to make it all work, including a
new project to propagate kidney cells taken from a biopsy of a
patients healthy tissue.When we talked, Atala emphasized that his
goal is to get a functioning, engineered large organ into a human
being who desperately needs it, whether that organ was bioprinted
or not. Whatever technology it takes to get there, he said.And yet
he was quick to point out that the way you get there isnt
unimportant: Ultimately, you want to lay the foundation for an
industry that will ensure that no onewhether in the coming decades
or in the 22nd century, depending on your level of optimismwill
ever want for a life-saving organ again. To do that, you cant go at
it by hand.Youll need a device thats able to create the same type
of organ time and time again, Atala told me. Just like it was
machine-made.One afternoon, I stopped by the desk of John Jackson,
an associate professor at the institute. Jackson, 63, is an
experimental hematologist by trade. He came to Wake Forest four
years ago, and likened the move to the institute, with all its
next-generation tech, as going back to school all over again.
Los investigadores de Wake Forest tambin estn experimentando con
rganos descelularizados de animales y cadveres humanos. De hecho,
aunque Atala ve el rin de reemplazo como su Santo Grial, que no
pretende que la construccin de uno va a ser otra cosa que un
proceso incremental, realizada a partir de una variedad de ngulos.
As, mientras los investigadores en el instituto y en otros lugares
de trabajo para perfeccionar la impresin estructura externa del
rgano y arquitectura interna, tambin estn experimentando con
diferentes formas de imprimir y hacer crecer los vasos sanguneos.
Al mismo tiempo, se estn perfeccionando las tcnicas para cultivar
las clulas de rin de vida que sean necesarias para hacer que todo
el trabajo, incluyendo un nuevo proyecto para propagar clulas
renales tomadas de una biopsia de tejido sano del paciente.Cuando
hablamos, Atala subray que su objetivo es conseguir un
funcionamiento, diseado rgano grande en un ser humano que necesita
desesperadamente, si ese rgano fue bioprinted o no. "Sea cual sea
la tecnologa que se necesita para llegar all", dijo.Y sin embargo,
se apresur a sealar que la manera de llegar all no es poco
importante: En ltima instancia, quiere sentar las bases de una
industria que se asegurar de que nadie, ya sea en las prximas
dcadas o en el siglo 22, en funcin de su nivel de optimismo jams
desear para un rgano para salvar la vida de nuevo. Para hacer eso,
no se puede ir en l con la mano."Tendr un dispositivo que es capaz
de crear el mismo tipo de tiempo y el tiempo de rganos de nuevo",
me dijo Atala. "Al igual que fue hecho a mquina."Una tarde, me
detuve en el mostrador de John Jackson, profesor asociado en el
Instituto. Jackson, de 63 aos, es un hematlogo experimental por el
comercio. Lleg a Wake Forest hace cuatro aos, y compar el
movimiento para el instituto, con toda su tecnologa de ltima
generacin, como "volver a la escuela de nuevo."Jackson oversees the
development of a skin-cell printer, which is designed to print a
range of living skin cells directly onto a patient. Say you have an
injury to your skin, Jackson suggested. Youd scan that wound to get
the exact size and shape of the defect, and youd get a 3-D image of
the defect. You could then print the cellswhich are grown in a
hydrogelin the exact shape you need to fit the wound. Right now,
the printer can lay down tissues at the top two layers of skin,
deep enough to treatand to healmost burn wounds. Down the line, the
lab hopes to print deeper beneath the skins surface and to print
more complicated layers of skin, including adipose tissue and
deep-rooted hair follicles.Jackson estimated clinical trials could
start in the next five years, pending FDA approval. In the
meantime, his team had been busy testing the skin printer on pigs.
He unscrolled a large poster, which was divided into panels. In the
first was a detailed photograph of a square wound, about four
inches on one side, that technicians had cut on a pigs back. (The
pigs had been put under general anesthesia.) That same day, the
researchers had printed cells directly onto the wound, a process
that took about 30 minutes. In the post-printing photographs, you
could make out a discrepancy in color and texture: The area was
grayer and duller than natural pig flesh. But there was little
puckering, no raised or ridged scar tissue, and, in time, the gel
more or less completely melded into the surrounding skin.The
skin-cell printer is one of several active projects at the
institute that receives funding from the U.S. Department of
Defense, including tissue regeneration initiatives for facial and
genital injuries, both of which have been endemic among American
soldiers injured in recent wars. Last year, researchers led by
Atala announced the successful implantation of vaginas engineered
using the patients own cells in four teenagers suffering from a
rare reproductive disorder called Mayer-Rokitansky-Kster-Hauser
syndrome. Wake Forest is also testing lab-grown and decellularized
cadaver penises and anal sphincters on animals, with the hope of
starting human trials in the next five years. Jackson supervisa el
desarrollo de una impresora de clulas de la piel, que est diseado
para imprimir una gama de clulas vivas de la piel directamente en
un paciente. "Digamos que usted tiene una lesin en la piel",
Jackson sugiri. "Se podra explorar esa herida para obtener el tamao
exacto y la forma del defecto, y se obtendra una imagen 3-D del
defecto. A continuacin, puede imprimir las clulas "-que se cultivan
en un hidrogel" en la forma exacta que necesita para adaptarse a la
herida. "En este momento, la impresora puede fijar en los tejidos
en las dos capas superiores de la piel, lo suficientemente profundo
para tratamiento y para sanar ms a quemar las heridas. Abajo de la
lnea, el laboratorio espera para imprimir ms profundo bajo la
superficie de la piel y para imprimir ms complicadas capas de la
piel, incluyendo el tejido adiposo y los folculos pilosos de races
profundas.Jackson estima ensayos clnicos podran comenzar en los
prximos cinco aos, en espera de aprobacin de la FDA. Mientras
tanto, su equipo haba estado muy ocupado probando la impresora piel
de los cerdos. l unscrolled un gran cartel, que se dividi en
paneles. En la primera era una fotografa detallada de una herida
plaza, cerca de cuatro pulgadas por un lado, que los tcnicos haban
cortado en la espalda de un cerdo. (Los cerdos haban sido puestos
bajo anestesia general.) Ese mismo da, los investigadores haban
impreso las clulas directamente sobre la herida, un proceso que tom
cerca de 30 minutos. En las fotografas post-impresin, usted podra
hacer una diferencia en el color y la textura: La zona era ms gris
y ms aburrido que la carne de cerdo natural. Pero haba poco
fruncido, sin subir o tejido cicatricial camellones, y, con el
tiempo, el gel ms o menos completamente fundido en la piel
circundante.La impresora de clulas de la piel es uno de varios
proyectos activos en el instituto que recibe fondos del
Departamento de Defensa de Estados Unidos, incluyendo iniciativas
de regeneracin de tejidos para lesiones en la cara y genitales, los
cuales han sido endmica entre los soldados estadounidenses heridos
en las guerras recientes. El ao pasado, los investigadores
dirigidos por Atala anunciaron la implantacin exitosa de las
vaginas de ingeniera utilizando las propias clulas de los pacientes
en cuatro adolescentes que sufren de una rara enfermedad llamada
sndrome reproductivo Mayer-Rokitansky-Kster-Hauser. Wake Forest
tambin est probando penes cultivadas en laboratorio y de cadver
descelularizado y esfnteres anales de los animales, con la
esperanza de comenzar los ensayos en humanos en los prximos cinco
aos.
The Peripheral, the new novel by the futurist William Gibson,
who coined the term cyberspace and foresaw most of the digital
revolution, takes place at a time when humans are able to
fabessentially 3-D printanything they need: drugs, computers,
clothing. They are constrained only by their imagination. And yet
hunched over Jacksons poster, I found myself thinking that even
Gibson hadnt predicted this: living flesh, on demand.
I walked over to Atalas office. Sunlight splashed across the
floor and a tall set of bookshelves, which displayed photos of
Atalas two young sons and several copies of his textbook,
Principles of Regenerative Medicine.
Hed been in the operating room all morning (hes also the medical
schools chairman of urology) and did not expect to head back home
until late in the evening, but he was cheery and burbling over with
energy. I asked him if he ever considered giving up his practice
and focusing solely on research.
He shook his head. At the end of the day, I went into medicine
to take care of patients, he said. I love having that relationship
with families and patients. But equally important, it keeps me in
touch with what the need is. Because if I see that need firsthand,
if I can put faces to the problemwell, I know Ill keep working on
it, keep trying to figure out.
El perifrico, la nueva novela de la futurista William Gibson,
que acu el trmino "ciberespacio" y previ la mayor parte de la
revolucin digital, tiene lugar en un momento en que los seres
humanos son capaces de "fabuloso" -esencialmente 3-D de impresin,
cualquier cosa que necesitan : medicamentos, computadoras, ropa.
Ellos estn limitados slo por su imaginacin. Y sin embargo,
encorvado sobre el cartel de Jackson, me puse a pensar que incluso
Gibson no haba predicho esto: carne viva, bajo demanda.Me acerqu a
la oficina de Atala. La luz del sol ech por el suelo y un conjunto
de altura de los estantes, que muestra fotos de dos jvenes hijos de
Atala y varios ejemplares de su libro de texto, Principios de
Medicina Regenerativa.Haba estado en la sala de operaciones durante
toda la maana (que es tambin el presidente de la escuela de
medicina de urologa) y no esperaba para regresar a casa hasta tarde
en la noche, pero estaba alegre y burbujeante sobre energa. Le
pregunt si alguna vez consider renunciar a su prctica y se centra
exclusivamente en la investigacin.l neg con la cabeza. "Al final
del da, me fui a la medicina para cuidar de los pacientes", dijo.
"Me encanta tener esa relacin con las familias y los pacientes.
Pero igualmente importante, que me mantiene en contacto con lo que
la necesidad es. Porque si veo que necesidad de primera mano, si
puedo poner caras del problema, bueno, s que voy a seguir
trabajando en ello, seguir tratando de averiguar ".
Why Brain-to-Brain Communication Is No Longer
UnthinkableExploring uncharted territory, neuroscientists are
making strides with human subjects who can "talk" directly by using
their mindsTelepathy, circa 23rd century: The Vulcan mind meld,
accomplished by touching the temples with the fingertips, is an
accepted technique for advancing the plot of a Star Trek episode
with a minimum of dialogue, by sharing sensory impressions,
memories and thoughts between nonhuman characters.Telepathy, 2015:
At the Center for Sensorimotor Neural Engineering of the University
of Washington, a young woman dons an electroencephalogram cap,
studded with electrodes that can read the minute fluctuations of
voltage across her brain. She is playing a game, answering
questions by turning her gaze to one of two strobe lights labeled
yes and no. The yes light is flashing at 13 times a second, the no
at 12, and the difference is too small for her to perceive, but
sufficient for a computer to detect in the firing of neurons in her
visual cortex. If the computer determines she is looking at the yes
light, it sends a signal to a room in another building, where
another woman is sitting with a magnetic coil positioned behind her
head. A yes signal activates the magnet, causing a brief
disturbance in the second subjects visual field, a virtual flash (a
phosphene) that she describes as akin to the appearance of heat
lightning on the horizon. In this way, the first womans answers are
conveyed to another person across the campus, going Star Trek one
better: exchanging information between two minds that arent even in
the same place.
Por qu la comunicacin de cerebro a cerebro ya no es
impensable?Exploracin de un territorio desconocido, los
neurocientficos estn haciendo progresos con sujetos humanos que
puede "hablar" directamente usando sus mentesTelepata, hacia el
siglo 23: La fusin mental Vulcan, realizada por tocar las sienes
con las yemas de los dedos, es una tcnica aceptada para el avance
de la trama de un episodio de "Star Trek", con un mnimo de dilogo,
mediante el intercambio de impresiones sensoriales, recuerdos y
pensamientos entre personajes no humanos.Telepata, 2015: En el
Centro de Sensoriomotor Neural Engineering de la Universidad de
Washington, una mujer joven se pone una tapa electroencefalograma,
tachonado de electrodos que pueden leer las fluctuaciones minutos
de tensin a travs de su cerebro. Ella est jugando un juego,
respondiendo preguntas girando la vista hacia una de las dos luces
estroboscpicas marcado "s" y "no". La luz "s" est parpadeando en 13
veces por segundo, el "no" a las 12, y la diferencia es demasiado
pequeo para que ella percibe, pero suficiente para una computadora
para detectar en el disparo de las neuronas en su corteza visual.
Si el equipo determina que ella est mirando a la luz "s", se enva
una seal a una habitacin en otro edificio, donde otra mujer est
sentada con una bobina magntica colocada detrs de la cabeza. Una
seal de "s" se activa el imn, haciendo una breve perturbacin en el
campo visual del segundo tema, un flash virtual (un "fosfeno") que
ella describe como similar a la aparicin de un rayo de calor en el
horizonte. De esta manera, las respuestas de la primera mujer se
transportan a otra persona a travs del campus, yendo de "Star Trek"
nadie mejor: el intercambio de informacin entre dos mentes que ni
siquiera estn en el mismo lugar.
For nearly all of human history, only the five natural senses
were known to serve as a way into the brain, and language and
gesture as the channels out. Now researchers are breaching those
boundaries of the mind, moving information in and out and across
space and time, manipulating it and potentially enhancing it. This
experiment and others have been a demonstration to get the
conversation started, says researcher Rajesh Rao, who conducted it
along with his colleague Andrea Stocco. The conversation, which
will likely dominate neuroscience for much of this century, holds
the promise of new technology that will dramatically affect how we
treat dementia, stroke and spinal cord injuries. But it will also
be about the ethics of powerful new tools to enhance thinking, and,
ultimately, the very nature of consciousness and identity.That new
study grew out of Raos work in brain-computer interfaces, which
process neural impulses into signals that can control external
devices. Using an EEG to control a robot that can navigate a room
and pick up objectswhich Rao and his colleagues demonstrated as far
back as 2008may be commonplace someday for quadriplegics.In what
Rao says was the first instance of a message sent directly from one
human brain to another, he enlisted Stocco to help play a basic
Space Invaders-type game. As one person watched the attack on a
screen and communicated by using only thought the best moment to
fire, the other got a magnetic impulse that caused his hand,
without conscious effort, to press a button on a keyboard. After
some practice, Rao says, they got quite good at it.Thats nice, I
said, when he described the procedure to me. Can you get him to
play the piano?Rao sighed. Not with anything were using now.
Durante casi toda la historia humana, solamente los cinco
sentidos naturales eran conocidos por servir como un camino en el
cerebro y el lenguaje y el gesto como los canales de salida. Ahora
los investigadores estn infringiendo los lmites de la mente, mover
la informacin de entrada y salida y en el espacio y el tiempo,
manipularlo y potencialmente mejorar la misma. Este experimento y
otros han sido una "manifestacin para iniciar la conversacin", dice
el investigador Rajesh Rao, que realiz junto con su colega Andrea
Stocco. La conversacin, que probablemente dominar la neurociencia
durante gran parte de este siglo, mantiene la promesa de una nueva
tecnologa que afectar dramticamente cmo tratamos demencia,
accidente cerebrovascular y lesiones de la mdula espinal. Pero
tambin ser sobre la tica de nuevas y potentes herramientas para
mejorar el pensamiento, y, en ltima instancia, la propia naturaleza
de la conciencia y la identidad.Ese nuevo estudio surgi a partir de
la obra de Rao en "interfaces cerebro-computadora", que procesan
los impulsos neuronales en seales que pueden controlar dispositivos
externos. El uso de un EEG para controlar un robot que puede
navegar por una habitacin y recoger objetos -que Rao y sus colegas
demostraron ya en 2008, puede ser algn da un lugar comn para los
tetrapljicos.En lo que dice Rao fue el primer ejemplo de un mensaje
enviado directamente de un cerebro humano a otro, se alist Stocco
para ayudar a jugar un "Space Invaders" juego bsico de tipo. Como
una persona vio el ataque en una pantalla y se comunica usando slo
pensaba que el mejor momento para disparar, el otro tiene un
impulso magntico que caus la mano, sin esfuerzo consciente, al
presionar un botn en un teclado. Despus de un poco de prctica, dice
Rao, consiguieron muy buenos en eso."Eso est bien", le dije, cuando
describi el procedimiento para m. "Puedes conseguir que tocar el
piano?"Rao suspir. "No con todo lo que estamos usando ahora."For
all that science has studied and mapped the brain in recent
decades, the mind remains a black box. A famous 1974 essay by the
philosopher Thomas Nagel asked, What Is It Like to Be a Bat? and
concluded that we will never know; another consciousnessanother
persons, let alone a member of another speciescan never be
comprehended or accessed. For Rao and a few others to open that
door a tiny crack, then, is a notable achievement, even if the work
has mostly underscored how big a challenge it is, both conceptually
and technologically.The computing power and the programming are up
to the challenge; the problem is the interface between brain and
computer, and especially the one that goes in the direction from
computer to brain. How do you deliver a signal to the right group
of nerve cells among the estimated 86 billion in a human brain? The
most efficient approach is an implanted transceiver that can be
hard-wired to stimulate small regions of the brain, even down to a
single neuron. Such devices are already in use for deep brain
stimulation, a technique for treating patients with Parkinsons and
other disorders with electrical impulses. But its one thing to
perform brain surgery for an incurable disease, and something else
to do it as part of an experiment whose benefits are speculative at
best.So Rao used a technique that does not involve opening the
skull, a fluctuating magnetic field to induce a tiny electric
current in a region of the brain. It appears to be safehis first
volunteer was his collaborator, Stoccobut it is a crude mechanism.
The smallest area that can be stimulated in this way, Rao says, is
not quite half an inch across. This limits its application to gross
motor movements, such as hitting a button, or simple yes-or-no
communication.
Por todo lo que la ciencia ha estudiado y cartografiado el
cerebro en las ltimas dcadas, la mente sigue siendo un cuadro
negro. Un famoso ensayo de 1974 el filsofo Thomas Nagel le pregunt:
"Qu se siente al ser un murcilago?", Y lleg a la conclusin de que
nunca lo sabremos; -especie nunca pueden ser comprendidos o acceder
a otra conciencia, otra de la persona, y mucho menos un miembro del
otro. Para Rao y algunos otros para abrir esa puerta una pequea
grieta, entonces, es un logro notable, incluso si el trabajo ha
puesto de relieve sobre todo lo grande que un desafo que es, tanto
conceptual como tecnolgicamente.La potencia de clculo y la
programacin son la altura del desafo; el problema es la interfaz
entre cerebro y computadora, y sobre todo el que va en la direccin
de un equipo a cerebro. Cmo usted entrega una seal al grupo
correcto de clulas nerviosas entre los 86 mil millones estimados en
un cerebro humano? El enfoque ms eficiente es un transceptor
implantado que puede ser conectado difciles de estimular pequeas
regiones del cerebro, incluso a una sola neurona. Estos
dispositivos ya estn en uso para la "estimulacin cerebral
profunda", una tcnica para el tratamiento de los pacientes con
Parkinson y otros trastornos con impulsos elctricos. Pero una cosa
es realizar una ciruga cerebral para una enfermedad incurable, y
algo ms para hacerlo como parte de un experimento cuyos beneficios
son especulativa en el mejor.As Rao utiliza una tcnica que no
implica abrir el crneo, un campo magntico fluctuante para inducir
una corriente elctrica pequea en una regin del cerebro. Se parece
ser seguro, su primer voluntario fue su colaborador, Stocco, pero
se trata de un mecanismo de crudo. El rea ms pequea que puede ser
estimulada de esta manera, Rao dice, no es exactamente la mitad de
una pulgada de ancho. Esto limita su aplicacin a los movimientos de
motricidad gruesa, como golpear un botn o un simple s o un no
comunicacin.Another way to transmit information, called focused
ultrasound, appears to be capable of stimulating a region of the
brain as small as a grain of rice. While the medical applications
for ultrasound, such as imaging and tissue ablation, use high
frequencies, from 800 kilohertz up to the megahertz range, a team
led by Harvard radiologist Seung-Schik Yoo found that a frequency
of 350 kilohertz works well, and apparently safely, to send a
signal to the brain of a rat. The signal originated with a human
volunteer outfitted with an EEG, which sampled his brainwaves; when
he focused on a specific pattern of lights on a computer screen, a
computer sent an ultrasound signal to the rat, which moved his tail
in response. Yoo says the rat showed no ill effects, but the safety
of focused ultrasound on the human brain is unproven. Part of the
problem is that, unlike magnetic stimulation, the mechanism by
which ultrasound wavesa form of mechanical energycreates an
electric potential isnt fully understood. One possibility is that
it operates indirectly by popping open the vesicles, or sacs,
within the cells of the brain, flooding them with
neurotransmitters, like delivering a shot of dopamine to exactly
the right area. Alternatively, the ultrasound could induce
cavitationbubblingin the cell membrane, changing its electrical
properties. Yoo suspects that the brain contains receptors for
mechanical stimulation, including ultrasound, which have been
largely overlooked by neuroscientists. Such receptors would account
for the phenomenon of seeing stars, or flashes of light, from a
blow to the head, for instance. If focused ultrasound is proven
safe, and becomes a feasible approach to a computer-brain
interface, it would open up a wide range of unexploredin fact,
barely imaginedpossibilities.
Otra forma de transmitir la informacin, llamado ultrasonido
enfocado, parece ser capaz de estimular una regin del cerebro tan
pequeo como un grano de arroz. Mientras que las aplicaciones mdicas
de la ecografa, como las imgenes y la ablacin de tejido, utilice
las frecuencias altas, de 800 kilohertz hasta el rango de
megahercios, un equipo dirigido por el radilogo Harvard Seung-Schik
Yoo encontr que una frecuencia de 350 kilohertz funciona bien, y
aparentemente segura , para enviar una seal al cerebro de una rata.
La seal se origin con un voluntario humano equipado con un EEG, que
muestrea sus ondas cerebrales; cuando l se centr en un patrn
especfico de las luces en una pantalla de computadora, una
computadora enva una seal de ultrasonido para la rata, que se mova
su cola en respuesta. Yoo dice la rata mostr ningn efecto negativo,
pero la seguridad de ultrasonido enfocado en el cerebro humano no
est comprobada. Parte del problema es que, a diferencia de la
estimulacin magntica, el mecanismo por el cual las ondas de
ultrasonido-una forma de energa mecnica-crea un potencial elctrico
no se entiende completamente. Una posibilidad es que opera
indirectamente, "saltando" abrir las vesculas, o sacos, dentro de
las clulas del cerebro, inundando con neurotransmisores, como la
entrega de un tiro de la dopamina para exactamente el rea de la
derecha. Alternativamente, el ultrasonido podra inducir
cavitacin-burbujeo-en la membrana celular, el cambio de sus
propiedades elctricas. Yoo sospecha que el cerebro contiene
receptores para la estimulacin mecnica, incluyendo ultrasonido, que
se han pasado por alto en gran medida por los neurocientficos.
Tales receptores explicaran el fenmeno de "ver las estrellas", o
destellos de luz, de un golpe en la cabeza, por ejemplo. Si el
ultrasonido enfocado est probado seguro, y se convierte en un
enfoque viable para una interfaz de ordenador-cerebro, se abrira
una amplia gama de posibilidades imaginadas-inexplorada, de hecho,
a duras penas.
Direct verbal communication between individualsa more
sophisticated version of Raos experiment, with two connected people
exchanging explicit statements just by thinking themis the most
obvious application, but its not clear that a species possessing
language needs a more technologically advanced way to say Im
running late, or even I love you. John Trimper, an Emory University
doctoral candidate in psychology, who has written about the ethical
implications of brain-to-brain interfaces, speculates that the
technology, especially through wireless transmissions, could
eventually allow soldiers or policeor criminalsto communicate
silently and covertly during operations. That would be in the
distant future. So far, the most content-rich message sent
brain-to-brain between humans traveled from a subject in India to
one in Strasbourg, France. The first message, laboriously encoded
and decoded into binary symbols by a Barcelona-based group, was
hola. With a more sophisticated interface one can imagine, say, a
paralyzed stroke victim communicating to a caregiveror his dog.
Still, if what hes saying is, Bring me the newspaper, there are, or
will be soon, speech synthesizersand robotsthat can do that. But
what if the person is Stephen Hawking, the great physicist
afflicted by ALS, who communicates by using a cheek muscle to type
the first letters of a word? The world could surely benefit from a
direct channel to his mind.
La comunicacin verbal directa entre los individuos, una versin
ms sofisticada del experimento de Rao, con dos personas conectadas
intercambiando declaraciones explcitas con slo pensar ellos es la
aplicacin ms obvia, pero no est claro que una lengua que posee
especies necesita una manera ms avanzada tecnolgicamente que decir
" me est haciendo tarde ", o incluso" Te amo. "John Trimper, un
estudiante de doctorado de la Universidad de Emory en psicologa,
que ha escrito sobre las implicaciones ticas de interfaces cerebro
a cerebro, especula que la tecnologa", especialmente a travs de
wireless transmisiones, podran eventualmente permitir que los
soldados o la polica -o criminales para comunicarse en silencio y
en secreto durante las operaciones. "Eso sera en el futuro lejano.
Hasta el momento, el mensaje ms rico contenido enviado de cerebro a
cerebro entre los seres humanos viajaron de un sujeto en la India a
uno en Estrasburgo, Francia. El primer mensaje, codificado y
decodificado laboriosamente en smbolos binarios por un grupo con
sede en Barcelona, fue "hola". Con una interfaz ms sofisticada que
uno puede imaginar, por ejemplo, un accidente cerebrovascular
paralizado vctima comunicar a un cuidador o su perro. Sin embargo,
si lo que est diciendo es: "Treme el peridico," hay, o va a ser
pronto, sintetizadores de voz-y-robots que pueden hacer eso. Pero y
si la persona es Stephen Hawking, el gran fsico afectados por ELA,
que se comunica mediante el uso de un msculo mejilla para escribir
las primeras letras de una palabra? El mundo sin duda podra
beneficiarse de un canal directo con su mente.Maybe were still
thinking too small. Maybe an analog to natural language isnt the
killer app for a brain-to-brain interface. Instead, it must be
something more global, more ambitiousinformation, skills, even raw
sensory input. What if medical students could download a technique
directly from the brain of the worlds best surgeon, or if musicians
could directly access the memory of a great pianist? Is there only
one way of learning a skill? Rao muses. Can there be a shortcut,
and is that cheating? It doesnt even have to involve another human
brain on the other end. It could be an animalwhat would it be like
to experience the world through smell, like a dogor by
echolocation, like a bat? Or it could be a search engine. Its
cheating on an exam if you use your smartphone to look things up on
the Internet, Rao says, but what if youre already connected to the
Internet through your brain? Increasingly the measure of success in
society is how quickly we access, digest and use the information
thats out there, not how much you can cram into your own memory.
Now we do it with our fingers. But is there anything inherently
wrong about doing it just by thinking?Or, it could be your own
brain, uploaded at some providential moment and digitally preserved
for future access. Lets say years later you have a stroke, says
Stocco, whose own mother had a stroke in her 50s and never walked
again. Now, you go to rehab and its like learning to walk all over
again. Suppose you could just download that ability into your
brain. It wouldnt work perfectly, most likely, but it would be a
big head start on regaining that ability.
Tal vez todava estamos pensando demasiado pequeo. Tal vez un
anlogo al lenguaje natural no es la aplicacin de una interfaz de
cerebro a cerebro. En su lugar, debe ser algo ms global, ms
ambicioso, la informacin, las habilidades, incluso la informacin
sensorial en bruto. Qu pasa si los estudiantes de medicina podan
descargar una tcnica directamente desde el cerebro del mejor
cirujano del mundo, o si los msicos podan acceder directamente a la
memoria de un gran pianista? "Hay una sola manera de aprender una
habilidad?" Musas Rao. "Puede haber un acceso directo, y es que el
engao?" Ni siquiera tiene por qu implicar otro cerebro humano en el
otro extremo. Podra ser un animal, qu sera como para experimentar
el mundo a travs del olfato, como un perro o por ecolocacin, como
un murcilago? O podra ser un motor de bsqueda. "Es hacer trampa en
un examen si usted utiliza su smartphone para buscar cosas en
Internet," Rao dice, "pero lo que si usted ya est conectado a
Internet a travs de su cerebro? Cada vez ms la medida del xito en
la sociedad es la rapidez con la que accedemos, digerimos y
utilizamos la informacin que hay ah fuera, no cunto se puede meter
en su propia memoria. Ahora lo hacemos con nuestros dedos. Pero hay
algo intrnsecamente malo en hacerlo con slo pensar? "O bien, podra
ser su propio cerebro, subido en algn momento providencial y
digital conservado para el acceso futuro. "Digamos que aos ms tarde
que tienen un accidente cerebrovascular", dice Stocco, cuya madre
tuvo un derrame cerebral a los 50 aos y nunca se fue de nuevo.
"Ahora, usted va a rehabilitacin y es como aprender a caminar de
nuevo. Suponga que usted podra descargar esa capacidad en su
cerebro. No funcionara perfectamente, lo ms probable, pero sera
iniciar una cabeza grande en recuperar esa capacidad. "
Miguel Nicolelis, a creative Duke neuroscientist and a
mesmerizing lecturer on the TED Talks circuit, knows the value of a
good demonstration. For the 2014 World Cup, Nicolelisa
Brazilian-born soccer aficionadoworked with others to build a
robotic exoskeleton controlled by EEG impulses, enabling a young
paraplegic man to deliver the ceremonial first kick. Much of his
work now is on brain-to-brain communication, especially in the
highly esoteric techniques of linking minds to work together on a
problem. The minds arent human ones, so he can use electrode
implants, with all the advantages that conveys.One of his most
striking experiments involved a pair of lab rats, learning together
and moving in synchrony as they communicated via brain signals. The
rats were trained in an enclosure with two levers and a light above
each. The left- or right-hand light would flash, and the rats
learned to press the corresponding lever to receive a reward. Then
they were separated, and each fitted with electrodes to the motor
cortex, connected via computers that sampled brain impulses from
one rat (the encoder), and sent a signal to a second (the decoder).
The encoder rat would see one light flashsay, the left oneand push
the left-hand lever for his reward; in the other box, both lights
would flash, so the decoder wouldnt know which lever to pushbut on
receiving a signal from the first rat, he would go to the left as
well.
Miguel Nicolelis, un neurocientfico creativa Duke y profesor
fascinante en el circuito TED Talks, conoce el valor de una buena
demostracin. Para la Copa del Mundo de 2014, trabaj-aficionado
Nicolelis, un ftbol de origen brasileo con otros para construir un
exoesqueleto robtico controlado por impulsos EEG, lo que permite a
un hombre parapljico joven para entregar la primera patada
ceremonial. Mucho de su trabajo ahora est en comunicacin cerebro a
cerebro, sobre todo en las tcnicas altamente esotricos de vincular
mentes a trabajar juntos en un problema. Las mentes no son los
humanos, por lo que se pueden utilizar implantes de electrodos, con
todas las ventajas que conlleva.Uno de sus experimentos ms
sorprendentes implic un par de ratas de laboratorio, aprender
juntos y movindose en sincrona como se comunicaban a travs de
seales cerebrales. Las ratas fueron entrenadas en una caja con dos
palancas y una luz por encima de cada uno. La luz de la izquierda o
de la derecha sera parpadear, y las ratas aprendieron a presionar
la palanca correspondiente para recibir una recompensa. Luego se
separaron, y cada uno equipados con electrodos a la corteza motora,
conectados a travs de equipos que muestrean los impulsos del
cerebro de una rata (el "encoder"), y envan una seal a un segundo
(el "decodificador"). La rata "encoder" vera una luz de flash
decir, el de la izquierda y empujar la palanca izquierda para su
recompensa; en la otra caja, ambas luces se parpadear, por lo que
el "decodificador" no sabra que la palanca de empuje, pero al
recibir una seal de la primera rata, l ira a la izquierda
tambin.Nicolelis added a clever twist to this demonstration. When
the decoder rat made the correct choice, he was rewarded, and the
encoder got a second reward as well. This served to reinforce and
strengthen the (unconscious) neural processes that were being
sampled in his brain. As a result, both rats became more accurate
and faster in their responsesa pair of interconnected
brains...transferring information and collaborating in real time.
In another study, he wired up three monkeys to control a virtual
arm; each could move it in one dimension, and as they watched a
screen they learned to work together to manipulate it to the
correct location. He says he can imagine using this technology to
help a stroke victim regain certain abilities by networking his
brain with that of a healthy volunteer, gradually adjusting the
proportions of input until the patients brain is doing all the
work. And he believes this principle could be extended
indefinitely, to enlist millions of brains to work together in a
biological computer that tackled questions that could not be posed,
or answered, in binary form. You could ask this network of brains
for the meaning of lifeyou might not get a good answer, but unlike
a digital computer, it would at least understand the question. At
the same time, Nicolelis criticizes efforts to emulate the mind in
a digital computer, no matter how powerful, saying theyre bogus,
and a waste of billions of dollars. The brain works by different
principles, modeling the world by analogy. To convey this, he
proposes a new concept he calls Gdelian information, after the
mathematician Kurt Gdel; its an analog representation of reality
that cannot be reduced to bytes, and can never be captured by a map
of the connections between neurons (Upload Your Mind, see below). A
computer doesnt generate knowledge, doesnt perform introspection,
he says. The content of a rat, monkey or human brain is much richer
than we could ever simulate by binary processes.
Nicolelis agreg un giro inteligente a esta manifestacin. Cuando
la rata decodificador hizo la eleccin correcta, fue recompensado, y
el codificador consigui un segundo premio tambin. Esto sirvi para
reforzar y fortalecer los (inconscientes) procesos neuronales que
estaban siendo muestreados en su cerebro. Como resultado, tanto en
ratas se volvieron ms precisa y ms rpida en su respuestas- "un par
de cerebros interconectados ... transferencia de informacin y de
colaboracin en tiempo real." En otro estudio, se cableadas hasta
tres monos para controlar un brazo virtual; cada uno poda moverlo
en una dimensin, y al ver una pantalla que aprendido a trabajar
juntos para manipular a la ubicacin correcta. Dice que puede
imaginar el uso de esta tecnologa para ayudar a una vctima de
accidente cerebro vascular recuperar ciertas capacidades en red de
su cerebro con el de un voluntario sano, ajustando gradualmente las
proporciones de entrada hasta que el cerebro del paciente est
haciendo todo el trabajo. Y l cree que este principio podra
extenderse indefinidamente, para alistar a millones de cerebros a
trabajar juntos en una "computadora biolgica", que aborda
cuestiones que no podan plantearse, o contestadas, en forma
binaria. Usted puede pedir esta red de cerebros para el sentido de
la vida, puede que no obtenga una buena respuesta, pero a
diferencia de un ordenador digital ", que" tendra al menos entender
la pregunta. Al mismo tiempo, Nicolelis critica esfuerzos para
emular la mente en un ordenador digital, no importa lo poderoso,
diciendo que son "falsos, y una prdida de miles de millones de
dlares." El cerebro funciona por diferentes principios, modelando
el mundo, por analoga, . Para transmitir esto, se propone un nuevo
concepto que l llama "la informacin Gdeliana", en honor del
matemtico Kurt Gdel; es una representacin analgica de la realidad
que no puede ser reducido a bytes, y nunca puede ser capturado por
un mapa de las conexiones entre las neuronas ("Subir tu mente",
vase ms adelante). "Una computadora no genera conocimiento, no
realiza la introspeccin", dice. "El contenido de una rata, mono o
el cerebro humano es mucho ms rica de lo que podramos simular por
procesos binarios."
The cutting edge of this research involves actual brain
prostheses. At the University of Southern California, Theodore
Berger is developing a microchip-based prosthesis for the
hippocampus, the part of the mammalian brain that processes
short-term impressions into long-term memories. He taps into the
neurons on the input side, runs the signal through a program that
mimics the transformations the hippocampus normally performs, and
sends it back into the brain. Others have used Bergers technique to
send the memory of a learned behavior from one rat to another; the
second rat then learned the task in much less time than usual. To
be sure, this work has only been done in rats, but because
degeneration of the hippocampus is one of the hallmarks of dementia
in human beings, the potential of this research is said to be
enormous.
La vanguardia de esta investigacin consiste en prtesis
cerebrales reales. En la Universidad del Sur de California,
Theodore Berger est desarrollando una prtesis a base de microchip
para el hipocampo, la parte del cerebro de los mamferos que procesa
impresiones de corto plazo en memoria a largo plazo. Se nutre de
las neuronas en el lado de entrada, se ejecuta la seal a travs de
un programa que imita las transformaciones del hipocampo desempea
normalmente, y lo enva de vuelta al cerebro. Otros han utilizado la
tcnica de Berger para enviar la memoria de un comportamiento
aprendido de una rata a otra; la segunda rata luego aprendi la
tarea en mucho menos tiempo de lo habitual. Sin duda, este trabajo
slo se ha hecho en ratas, pero debido a la degeneracin del
hipocampo es una de las seas de identidad de la demencia en los
seres humanos, se dice que el potencial de esta investigacin a ser
enorme.
Given the sweeping claims for the future potential of
brain-to-brain communication, its useful to list some of the things
that are not being claimed. There is, first, no implication that
humans possess any form of natural (or supernatural) telepathy; the
voltages flickering inside your skull just arent strong enough to
be read by another brain without electronic enhancement. Nor can
signals (with any technology we possess, or envision) be
transmitted or received surreptitiously, or at a distance. The
workings of your mind are secure, unless you give someone else the
key by submitting to an implant or an EEG. It is, however, not too
soon to start considering the ethical implications of future
developments, such as the ability to implant thoughts in other
people or control their behavior (prisoners, for example) using
devices designed for those purposes. The technology is outpacing
the ethical discourse at this time, Emorys Trimper says, and thats
where things get dicey. Consider that much of the brain traffic in
these experimentsand certainly anything like Nicolelis vision of
hundreds or thousands of brains working togetherinvolves
communicating over the Internet. If youre worried now about someone
hacking your credit card information, how would you feel about
sending the contents of your mind into the cloud?Theres another
track, though, on which brain-to-brain communication is being
studied. Uri Hasson, a Princeton neuroscientist, uses functional
magnetic resonance imaging to research how one brain influences
another, how they are coupled in an intricate dance of cues and
feedback loops. He is focusing on a communication technique that he
considers far superior to EEGs used with transcranial magnetic
stimulation, is noninvasive and safe and requires no Internet
connection. It is, of course, language.
Dadas las demandas radicales para el futuro potencial de la
comunicacin cerebro a cerebro, es til para listar algunas de las
cosas que no estn siendo reclamados. Hay, en primer lugar, ninguna
implicacin de que los seres humanos poseen ninguna forma de
telepata naturales (o sobrenatural); las tensiones que oscilan
dentro de su crneo simplemente no son lo suficientemente fuertes
como para ser ledo por otro cerebro sin mejora electrnica. Tampoco
pueden seales (con cualquier tecnologa que poseemos o imaginan)
pueden transmitir o recibir subrepticiamente, oa distancia. El
funcionamiento de la mente son seguras, a menos que usted le da a
alguien la clave mediante la presentacin de un implante o un EEG.
Es, sin embargo, no es demasiado pronto para empezar a considerar
las implicaciones ticas de los desarrollos futuros, tales como la
capacidad de implantar pensamientos en otras personas o controlar
su comportamiento (prisioneros, por ejemplo) mediante dispositivos
diseados para esos fines. "La tecnologa est superando el discurso
tico en este momento," Trimper de Emory, dice, "y ah es donde las
cosas se ponen feas." Tengamos en cuenta que gran parte del trfico
del cerebro en estos experimentos, y sin duda nada como visin
Nicolelis 'de cientos o miles de cerebros trabajando juntos,
implica la comunicacin a travs de Internet. Si te preocupa ahora
acerca de alguien hackeo su informacin de tarjeta de crdito, cmo te
sentiras sobre el envo de los contenidos de su mente en la nube?
Hay otra pista, sin embargo, sobre el que se est estudiando la
comunicacin cerebro a cerebro. Uri Hasson, un neurocientfico de
Princeton, utiliza imgenes de resonancia magntica funcional para
investigar cmo un cerebro influye en la otra, la forma en que se
acoplan en una intrincada danza de seales y circuitos de
retroalimentacin. l se centra en una tcnica de comunicacin que
considera muy superior a EEG utilizados con la estimulacin magntica
transcraneal, es no invasivo y seguro y no requiere conexin a
Internet. Es, por supuesto, el lenguaje.