30/Sep/04

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Las ondas cerebrales de las ratas permiten encontrar a gente atrapada

Ratas entrenadas que pueden alcanzar lugares que los perros no pueden.

Ratas equipadas con radios que transmiten sus ondas cerebrales pronto podrían estar ayudando a encontrar supervivientes de terremotos que hayan quedado enterrados en los escombros de los edificios destruidos.

Las ratas poseen un sentido del olfato exquisitamente sensitivo y puede meterse en casi cualquier lugar. Esta combinación las hace candidatas ideales a ser "narices" que olfateen por supervivientes enterrados. Para ello, es necesario enseñarles a dirigirse hacia las personas, y luego deben señalar su posición a los rescatistas en la superficie.

En un proyecto que es financiado por el DARPA, el brazo de investigación del Pentágono, Linda y Ray Hermer-Vazquez, de la Universidad de Florida en Gainesville, han encontrado una forma de lograr todo lo anterior.

En primer lugar, los investigadores han identificado la señales neurales que las ratas generan cuando encuentran un aroma que están buscando. "Cuando un perro está olfateando en busca de una bomba y la encuentra, empieza a realizar un movimiento que el entrenador inmediatamente reconoce", dice John Chapin, neurocientífico de la Universidad del Estado de Nueva York, en Brooklyn, quien está colaborando en el proyecto. "En lugar de obligar a la rata a realizar una respuesta condicionada, nosotros tomamos tal respuesta directamente del cerebro".

Sensaciones placenteras
Cada rata tiene electrodos implantados en tres áreas del cerebro: en el córtex olfativo, en donde se procesan las sensaciones olfatorias, en el córtex motor, en donde el cerebro planifica su siguiente movimiento, y en el centro de la recompensa, el cual al ser estimulado hace que la rata tenga una sensación placentera.

Los electrodos, cada uno de los cuales está compuesto de un arreglo de hasta 32 cables de acero inoxidable de 75 micrómetros de diámetro, son implantados en forma permanente en el cerebro de la rata, y pueden dar señales precisas por hasta nueve meses.

Los investigadores entrenan a las ratas en la búsqueda de olores humanos por medio de estimular el centro de recompensa cuando la rata encuentra el olor buscado. Una vez que son entrenadas, las ratas son enviadas en la búsqueda del olor deseado, mientras que los electrodos graban sus patrones de actividad neural.

Esto permitió a los científicos identificar los patrones de onda cerebrales que están asociados al hecho de encontrar el olor buscado. También fueron capaces de entrenar a las ratas a olfatear los explosivos TNT y RDX, lo que es clave después de que un ataque terrorista pueda haber dejado edificios con bombas sin explotar.

Actividad de alta frecuencia
"Existen dos sucesos neurales que creemos son el sello del momento en que la rata hace '¡Ahá!' al encontrar el objetivo", dice Linda Hermer-Vazquez. "Y está marcado por una actividad de alta frecuencia en un subconjunto de neuronas, y una disminución de la actividad en otras áreas".

Las señales provenientes del cerebro de la rata serán enviadas hacia un radio transmisor que el animal lleva sobre su espalda, el cual está siendo desarrollado por Chapin. Los rescatistas serán capaces de conocer la posición de la rata con la utilización de tales señales. También están desarrollando un software que será capaz de reconocer el instante en que la rata ha encontrado su objetivo, y así podrán saber en dónde deben empezar a cavar. El equipo tiene la esperanza de tener un sistema en funcionamiento en un plazo de nueve meses.

Existen otros equipos que están buscando formas de llegar a gente atrapada en los escombros, y que han diseñado robos con ruedas, a tracción, y hasta símil serpientes, que puedan deslizarse por entre los restos de edificios destrozados (nota salida en la edición impresa del New Scientist del 10 de Noviembre del 2001).

Pero las ratas tienen varias ventajas. "Las narices artificiales no trabajan muy bien cuando hay una mezcla de olores en su vecindad", dice Christiane Linster, un experto en olfato de la Universidad de Cornell en Nueva York. "Y las ratas son muy buenas en eso". Las ratas también son expertas en maniobrar por sobre obstáculos inesperados, y por supuesto, no necesitan de un suministro eléctrico.

Los equipos de rescate ven la idea con buenos ojos. "Sería algo verdaderamente fantástico", dice Julie Ryan de International Rescue Corps en Escocia, quien pilotea los vuelos de los rescatistas hacia las zonas de desastre. "Una rata puede meterse en áreas y espacios en donde nosotros no podemos llegar. E intentará escapar de allí si es que no se siente segura".