Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Apuntes sobre neuronas, Apuntes de Anatomía

Apunte sobre cómo es el desarrollo y el funcionamiento de las neuronas. Explica cuales son sus principales importancias y partes de ella.

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 18/12/2015

Sancho_88
Sancho_88 🇲🇽

4.5

(524)

15 documentos

1 / 16

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
L
LA
A
N
NE
EU
UR
RO
ON
NA
A
A finales del siglo 19 se logró una mayor claridad sobre el trabajo del cerebro debido a los trabajos
de Ramón y Cajal en España y Sherrington en Inglaterra. El primero trabajó en la anatomía de las
neuronas y el segundo en los puntos de conexión de las mismas o sinápsis.
El tejido nervioso es el más diferenciado del organismo y está constituido por células nerviosas,
fibras nerviosas y la neuroglia, que está formada por varias clases de células. La célula nerviosa
se denomina neurona, que es la unidad funcional del sistema nervioso. Hay neuronas bipolares,
con dos prolongaciones de fibras y multipolares, con numerosas prolongaciones. Pueden ser
neuronas sensoriales, motoras y de asociación.
Se estima que en cada
milímetro del cerebro hay
cerca de 50.000
neuronas. La estructura
de una neurona se
muestra en la figura 1.
El tamaño y la forma de
las neuronas es variable,
pero con las mismas
subdivisiones que
muestra la figura. El
cuerpo de la neurona o
Soma contiene el núcleo.
Se encarga de todas las
actividades metabólicas
de la neurona y recibe la
información de otras
neuronas vecinas a
través de las conexiones
sinápticas.
Las dendritas son las conexiones de entrada de la neurona. Por su parte el axón es la "salida" de
la neurona y se utiliza para enviar impulsos o señales a otras células nerviosas. Cuando el axón
esta cerca de sus células destino se divide en muchas ramificaciones que forman sinápsis con el
soma o axones de otras células. Esta unión puede ser "inhibidora" o "excitadora" según el
transmisor que las libere. Cada neurona recibe de 10.000 a 100.000 sinápsis y el axón realiza una
cantidad de conexiones similar.
La transmisión de una señal de una célula a otra por medio de la sinápsis es un proceso químico.
En él se liberan substancias transmisoras en el lado del emisor de la unión. El efecto es elevar o
disminuir el potencial eléctrico dentro del cuerpo de la célula receptora. Si su potencial alcanza el
umbral se envía un pulso o potencial de acción por el axón. Se dice, entonces, que la célula se
disparó. Este pulso alcanza otras neuronas a través de la distribuciones de los axones.
La Red Neuronal
El sistema de neuronas biológico esta compuesto por
neuronas de entrada (censores) conectados a una
compleja red de neuronas "calculadoras" (neuronas
ocultas), las cuales, a su vez, están conectadas a las
neuronas de salidas que controlan, por ejemplo, los
músculos. La figura 6 muestra un esquema conceptual.
Los censores pueden ser señales de los oídos, ojos, etc.
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Apuntes sobre neuronas y más Apuntes en PDF de Anatomía solo en Docsity!

L

L

A

A

N

N

E

E

U

U

R

R

O

O

N

N

A

A

A finales del siglo 19 se logró una mayor claridad sobre el trabajo del cerebro debido a los trabajos

de Ramón y Cajal en España y Sherrington en Inglaterra. El primero trabajó en la anatomía de las

neuronas y el segundo en los puntos de conexión de las mismas o sinápsis.

El tejido nervioso es el más diferenciado del organismo y está constituido por células nerviosas,

fibras nerviosas y la neuroglia, que está formada por varias clases de células. La célula nerviosa

se denomina neurona, que es la unidad funcional del sistema nervioso. Hay neuronas bipolares,

con dos prolongaciones de fibras y multipolares, con numerosas prolongaciones. Pueden ser

neuronas sensoriales, motoras y de asociación.

Se estima que en cada

milímetro del cerebro hay

cerca de 50.

neuronas. La estructura

de una neurona se

muestra en la figura 1.

El tamaño y la forma de

las neuronas es variable,

pero con las mismas

subdivisiones que

muestra la figura. El

cuerpo de la neurona o

Soma contiene el núcleo.

Se encarga de todas las

actividades metabólicas

de la neurona y recibe la

información de otras

neuronas vecinas a

través de las conexiones

sinápticas.

Las dendritas son las conexiones de entrada de la neurona. Por su parte el axón es la "salida" de

la neurona y se utiliza para enviar impulsos o señales a otras células nerviosas. Cuando el axón

esta cerca de sus células destino se divide en muchas ramificaciones que forman sinápsis con el

soma o axones de otras células. Esta unión puede ser "inhibidora" o "excitadora" según el

transmisor que las libere. Cada neurona recibe de 10.000 a 100.000 sinápsis y el axón realiza una

cantidad de conexiones similar.

La transmisión de una señal de una célula a otra por medio de la sinápsis es un proceso químico.

En él se liberan substancias transmisoras en el lado del emisor de la unión. El efecto es elevar o

disminuir el potencial eléctrico dentro del cuerpo de la célula receptora. Si su potencial alcanza el

umbral se envía un pulso o potencial de acción por el axón. Se dice, entonces, que la célula se

disparó. Este pulso alcanza otras neuronas a través de la distribuciones de los axones.

La Red Neuronal

El sistema de neuronas biológico esta compuesto por

neuronas de entrada (censores) conectados a una

compleja red de neuronas "calculadoras" (neuronas

ocultas), las cuales, a su vez, están conectadas a las

neuronas de salidas que controlan, por ejemplo, los

músculos. La figura 6 muestra un esquema conceptual.

Los censores pueden ser señales de los oídos, ojos, etc.

las respuestas de las neuronas de salida activan los músculos correspondientes. En el cerebro

hay una gigantesca red de neuronas "calculadoras" u ocultas que realizan la computación

necesaria. De esta manera similar, una red neuronal artificial debe ser compuesta por censores

del tipo mecánico o eléctrico.

HHIISSTTOORRIIAA DDEE RREEDDEESS NNEEUURROONNAALLEESS AARRTTIIFFIICCIIAALLEESS

En Breve

Los intentos por imitar el funcionamiento del cerebro han seguido la evolución del estado de la

tecnología. Por ejemplo, al finalizar el siglo 19 se le comparó con la operación de la bomba

hidráulica; durante la década de 1920 a 1930 se intento utilizar la teoría de la conmutación

telefónica como punto de partida de un sistema de conocimiento similar al del cerebro. Entre 1940

y 1950 los científicos comenzaron a pensar seriamente en las redes neuronales utilizando como

concepto la noción de que las neuronas del cerebro funcionan como interruptores digitales ( on -

off) de manera también similar al recién desarrollado computador digital. Así nace la idea de

"revolución cibernética" que maneja la analogía entre el cerebro y el computador digital.

1943 Teoría de las Redes Neuronales Artificiales

Walter Pitts junto a Bertran Russell y Warren McCulloch intentaron explicar el funcionamiento del

cerebro humano, por medio de una red de células conectadas entre sí, para experimentar

ejecutando operaciones lógicas. Partiendo del menor suceso psíquico (estimado por ellos): el

impulso todo/nada, generado por una célula nerviosa.

El bucle "sentidos - cerebro - músculos", mediante la retroalimentación producirían una reacción

positiva si los músculos reducen la diferencia entre una condición percibida por los sentidos y un

estado físico impuesto por el cerebro.

También definieron la memoria como un conjunto de ondas que reverberan en un circuito cerrado

de neuronas.

1949 Conductividad de la sinápsis en las Redes Neuronales.

Seis años después de que McCulloch y Pitts mostraran sus Redes Neuronales, el fisiólogo Donald

O. Hebb (de la McGill University) expuso que estas (las redes neuronales) podían aprender. Su

propuesta tenia que ver con la conductividad de la sinápsis, es decir, con las conexiones entre

neuronas. Hebb expuso que la repetida activación de una neurona por otra a través de una

sinápsis determinada, aumenta su conductividad, y la hacia más propensa a ser activada

sucesivamente, induciendo a la formación de un circuito de neuronas estrechamente conectadas

entre sí.

1951 Primera Red Neuronal

El extraordinario estudiante de Harvard, Marvin Minsky conoció al científico Burrhus Frederic

Skinner, con el que trabajó algún tiempo ayudándole en el diseño y creación de máquinas para

sus experimentos. Minsky se inspiró en Skinner para gestar su primera idea "oficial" sobre

inteligencia artificial, su Red Neuronal. Por aquel entonces entabló amistad con otro brillante

estudiante, Dean Edmonds, el cual estaba interesado en el estudio de una nueva ciencia llamada

Electrónica.

Durante el verano de 1951, Minsky y Edmonds montaron la primera máquina de redes neuronales,

compuesta básicamente de 300 tubos de vacío y un piloto automático de un bombardero B-24.

Un circuito eléctrico que realice la sume ponderada de las diferentes señales que recibe de otras

unidades iguales y produzca en la salida un uno o un cero según el resultado de la suma con

relación al umbral o nivel de disparo, conforma una buena representación de lo que es una

neurona artificial. La función de transferencia para la activación o disparo de la neurona puede ser

de umbral lógico (fig. 4ª) o de limitación dura (fig. 4b) o de función tipo s (fig. 4c). W representa el

peso o ponderación de la conexión a través de una entrada.

La neurona artificial es un dispositivo eléctrico que responde a señales eléctricas. La respuesta la

produce el circuito activo o función de transferencia que forma parte del cuerpo de la neurona. Las

"dendritas" llevan las señales eléctricas al cuerpo de la misma. Estas señales provienen de

censores o son salidas de neuronas vecinas. Las señales por las dendritas pueden ser voltajes

positivos o negativos; los voltajes positivos contribuyen a la excitación del cuerpo y los voltajes

negativos contribuyen a inhibir la respuesta de la neurona. (fig. 5).

Entrenamiento.

Cuando el sistema humano de neuronas, los

ojos captan un objeto A (figura 7), por

ejemplo, algunos de los censores de la visión

se activan y envían señales a las neuronas

ocultas. Las neuronas que se disparan con la

señal de entrada aumentan el grado de

conexión de ellas. Si el mismo objeto A se

presenta una y otra vez, la interconexión de

neuronas se refuerza y, por lo tanto, el

conocimiento del objeto.

Si se le presenta a la red anterior el objeto A

modificado (Figura 8) la unión de las

neuronas para el conocimiento de tal objeto,

es débil. Las neuronas deben entrenarse para

reconocer el objeto A en esta nueva

presentación. Luego de algunas sesiones de

entrenamiento, el sistema neuronal es capaz

de reconocer el objeto A en todas sus formas.

Si el objeto cambia nuevamente la red de neuronas y el conocimiento se actualizan.

Este entrenamiento, repetido para todos los

valores de entrada y salida que se quiera,

origina una representación interna del objeto

en la red, que considera todas las

irregularidades y generalidades del mismo.

En la figura 9 se presenta el esquema de una

neurona artificial durante la etapa de

aprendizaje. Una vez establecidos los pesos

definitivos de

interconexión, la

neurona adquiere su

forma tradicional.

En la figura 10ª se

presenta una red

neuronal artificial con

dos entradas, tres

neuronas ocultas y

dos salidas. El estado

de no entrenamiento

se representa por las

resistencias variables

que indican los pesos de las conexiones. Después de aplicar un algoritmo de entrenamiento y de

aplicar repetidamente todas las parejas de entrada y salida necesarias, la red queda entrenada y

con el peso de conexiones definido, fig. 10b.

M

M

É

É

T

T

O

O

D

D

O

O

D

D

E

E

T

T

R

R

A

A

N

N

S

S

M

M

I

I

S

S

I

I

Ó

Ó

N

N

D

D

E

E

L

L

A

A

I

I

N

N

F

F

O

O

R

R

M

M

A

A

C

C

I

I

Ó

Ó

N

N

E

E

N

N

E

E

L

L

CCEERREEBBRROO

Antes conviene saber que en los primeros tiempos de la informatica a los ordenadores se los

llamaba calculadoras de cifras electronicas o simplemente calculadoras digitales. Los sistemas

digitales trabajan con cifras en código binario que se transmiten en formas de impulsos (bits). Los

sistemas analógicos procesan señales continuamente cambiantes, como música o palabra

hablada.

Por suerte para nuestro propósito de imitar con un ordenador el cerebro este también codifica la

información en impulsos digitales. En los humanos las sensaciones se generan digitalmente y se

transmiten así a través del sistema nervioso. Con otras palabras cuando la luz se hace más

automáticamente no solo la información deseada sino que también las informaciones vecinas, es

decir, datos que de una u otra manera hacen referencia a lo buscado.

Los expertos han concebido una serie de tecnicismos para que lo incomprensible resulte algo más

comprensible. Así a nuestro sistema para almacenar información se lo llama memoria asociativa.

Esta expresión quiere dar a entender que los humanos no memorizan los datos direccionandolos

en celdillas, sino por asociación de ideas; esto es, interrelacionando contenidos, significados,

modelos.

En todo el mundo pero sobre todo en Estados Unidos y Japón, científicos expertos tratan de dar

con la clave de la memoria asociativa. Si se consiguiera construir un chip de memoria según el

modelo humano, la ciencia daría un paso gigante en la fascinante carrera hacia la inteligencia

artificial. Y además el bagaje del saber humano quedaría automáticamente enriquecido.

U

U

N

N

S

S

U

U

P

P

E

E

R

R

O

O

R

R

D

D

E

E

N

N

A

A

D

D

O

O

R

R

L

L

L

L

A

A

M

M

A

A

D

D

O

O

C

C

E

E

R

R

E

E

B

B

R

R

O

O

El hombre necesita un sistema de proceso de datos de multiple propocito capaz de taratar gran

cantidad de informacion muy distinta y en muy poco tiempo y con el mayor sentido practico(pero

no necesariamente con exactitud), para inmediatamente poder actuar en concecuencia. Los

ordenadores, en cambio, son altamente especializados con capacidad para procesar con exactitud

informacion muy concreta(en principio solo numeros) siguiendo unas instrucciones dadas.

El cerebro humano posee mas de diez millones de neuronas las cuales ya están presentes en el

momento del nacimiento conforme pasa el tiempo se vuelven inactivas, aunque pueden morir

masivamente.

Nuestro órgano de pensamiento consume 20 Patios/hora de energía bioquímica, lo que

corresponde a una cucharada de azúcar por hora. Los ordenadores domésticos consumen una

cantidad semejante. Las necesidades de oxigeno y alimento es enorme en comparación con el

resto del cuerpo humano: casi una quinta parte de toda la sangre fluye por el cerebro para

aprovisionar de oxigeno y nutrieres. La capacidad total de memoria es dificil de cuantificar, pero se

calcula que ronda entre 10ª12 y 10ª14 bits.

La densidad de información de datos de un cerebro todavía no se ha podido superar

artificialmente y en lo que se refiere a velocidad de transmisión de datos, a pesar de la lentitud con

que transmite cada impulso aislado, tampoco esta en desventaja, gracias a su sistema de proceso

en paralelo: la información recogida por un ojo representa 10ª6 bits por segundo.

Según todos los indicios el cerebro dispone de dos mecanismos de almacenamiento de datos: la

memoria intermedia acepta de cinco a diez unidades de información, aunque solo las mantiene

durante agudos minutos. La memoria definitiva guarda las informaciones para toda la vida, lo que

no significa que nos podamos acordar siempre de todo. La memoria inmediata trabaja como una

espacie de cinta continua: la información circula rotativamente en forma de impulsos eléctricos por

los registros. El sistema es comparable a la memoria dinámica de un ordenador, en la que la

información tiene que ser refrescada continuamente para que no se pierda. En cambio, la

memoria definitiva parece asemejare mas bien a las conocidas memorias de celdillas de los

ordenadores. Se cree que esta memoria funciona gracias a formaciones químicas de las proteínas

presentes en el cerebro humano.

D

D

I

I

F

F

E

E

R

R

E

E

N

N

C

C

I

I

A

A

S

S

E

E

N

N

T

T

R

R

E

E

E

E

L

L

C

C

E

E

R

R

E

E

B

B

R

R

O

O

Y

Y

U

U

N

N

A

A

C

C

O

O

M

M

P

P

U

U

T

T

A

A

D

D

O

O

R

R

A

A

Cerebro Computadora

 Sistema de datos de múltiple propósito

capaz de tratar gran cantidad de

información en poco tiempo pero no

 Sistemas altamente especializados con

capacidad para procesar información

muy concreta, siguiendo unas

nesesariamente con exactitud. instrucciones dadas.

 La frecuencia de los impulsos

nerviosos puede variar.

 La frecuencia de transmisión es

inalterable y esta dada por el reloj

interno de la maquina.

 Las llamadas sinapsis cumple en el

cerebro la función simultánea de

varias compuertas (and, or, not etc.)

 Las compuertas lógicas tienen una

función perfectamente determinada e

inalterable.

 La memoria es del tipo asociativo y no

se sabe dónde quedara almacenada.

 La información se guarda en

posiciones de memoria de acceso

directo por su dirección.

 Los impulsos fluyen a 30 metros por

segundo.

 En el interior de una computadora los

impulsos fluyen a la velocidad de la

luz.

S

S

I

I

M

M

I

I

L

L

I

I

T

T

U

U

D

D

E

E

S

S

E

E

N

N

T

T

R

R

E

E

E

E

L

L

C

C

E

E

R

R

E

E

B

B

R

R

O

O

Y

Y

U

U

N

N

A

A

C

C

O

O

M

M

P

P

U

U

T

T

A

A

D

D

O

O

R

R

A

A

 Ambos codifican la información en impulsos digitales.

 Tanto el cerebro como la computadora tienen compuertas lógicas.

 Existen distintos tipos de memoria.

 Los dos tienen aproximadamente el mismo consumo de energía.

C COONNTTRROOLL DDEE OORRDDEENNAADDOORREESS PPOORR SSEEÑÑAALLEESS NNEEUURRAALLEESS

La búsqueda de controlar el ordenador mediante impulsos bio-eléctricos, es una idea que ha

dejado de ser parte de las novelas de ciencia-ficción, para integrarse a las filas de temas de

estudio e investigación serios.

Hoy en día, estamos un paso más cerca de lograr tales sueños, puesto que la tecnología y la

teoría científica, al respecto, son cada vez más cercanos.

Reseña Histórica.

En 1849, Emil Heinrich Du Bois-Reymond, se basaba en la teoría de que el sistema nervioso

poseía una naturaleza eléctrica. Detectaba las

imperceptibles descargas eléctricas provocadas al

contraer los músculos del brazo. Utilizó un

galvanómetro, un primitivo medidor de tensiones, y

cuyo electrodo, constituía de los hilos del aparato

con trozos de papel secante impregnado de

solución salina.

Se dio cuenta de que la piel actuaba como un

aislante de las señales eléctricas, entonces, no

vaciló en abrirse una herida y logró captar

señales eléctricas unas treinta veces más

intensas.

Galvanómetro. Cuando una corriente pasa a

través de la bobina, ésta se magnetiza y gira

entre los polos de un imán anular de manera

que el polo norte de la misma se acerca al

polo sur del imán. Cuanto mayor es la

corriente, más gira la bobina.

Lógica difusa o Lógica fuzzy , en informática, forma de lógica utilizada en algunos sistemas expertos y

en otras aplicaciones de inteligencia artificial, en la que las variables pueden tener varios niveles de

verdad o falsedad representados por rangos de valores entre el 1 (verdadero) y el 0 (falso). Con la lógica

fuzzy, el resultado de una operación se puede expresar como una probabilidad y no necesariamente

como una certeza. Por ejemplo, además de los valores verdadero o falso, un resultado puede adoptar

valores tales como probablemente verdadero, posiblemente verdadero, posiblemente falso y

probablemente falso.

1

El caso EOG (electrooculográficas): es similar al anterior, comienza por amplificar y

digitalizar las tensiones recogidas por 4 electrodos, 2 para movimientos verticales y 2 para

las horizontales. Seguidamente, el sistema aplica lógica borrosa para discriminar entre el

movimiento real del ojo y la deriva del electrodo.

El caso EEG (electroencefalográfico): los neurólogos creen que el origen de las

tensiones EEG está en las células piramidales de la corteza cerebral. Cada célula

constituye un diminuto dipolo eléctrico, cuya polaridad depende de que la entrada de la

red a la célula sea una inhibición o excitación. Los electrodos son altamente sensibles, de

modo que, puede colocarse los electrodos sobre la piel y por encima del área que se

desea estudiar.

Se ha intentado aislar ciertas señales que el sujeto pueda controlar a su voluntad. Por

desgracia, las señales captadas se resisten al control. Lo que se hace, es medir

continuamente una diversidad de señales EEG y eliminar por filtrado las partes

indeseadas. Las diferentes ondas, se caracterizan por la frecuencia de sus emisiones, hay

cinco tipos: ALFA, se crean por acciones sencillas; BETA, se las asocia a un estado de

alerta; TETHA, se originan por tensión emocional, como la frustración; MU, al parecer

asociadas con la corteza motora (disminuyen con el movimiento o la intención de

moverse).

Casi todas las tentativas de controlar un ordenador por mediciones continuas de EEG se basan en

la obtención de ondas ALFA o MU, ya que es posible aprender a cambiar la amplitud de estos dos

ritmos mediante un esfuerzo mental apropiado por ejem. un recuerdo.

Las ondas MU pueden controlarse su amplitud mediante representaciones de la sonrisa, la

masticación, la deglución y otras actividades motoras.

El equipo investigador ha preparado un sistema para la detección ráfagas de actividad en ondas

ALFA, que pueden provocarse deliberadamente distrayendo la atención.

Un segundo tipo de aparato medidor de ondas cerebrales, por medio de un sistema llamado

de potencial evocado o EP. La señal EP se produce en respuesta a ciertos estímulos,

  • tales como un fuerte ruido o un destello de luz -.

Aplicaciones.

Como con toda investigación científica, posee en primer lugar dos orientaciones, la militar

y la médica.

En medicina los primeros en beneficiarse son los minusválidos con deficiencias o

carencias motrices, quienes además aportan al desarrollo de estas tecnologías, por ser

sujetos de prueba. Tanto las tecnologías que usan EMG, como EOG han logrado ampliar

las expectativas de estos pacientes, por ej. Con EMG se observó que los impulsos

eléctricos procedentes de fibras musculares activas, pueden manejar equipos

electrónicos, con las señales generadas por los músculos. Con EOG una niña con una

grave lesión espinal probó que podía mover el cursor de la pantalla de computadora a

partir de impulsos generados por sus ojos.

En otro sentido con el EOG permite que un cirujano cambie, moviendo los ojos, el campo

visual de una cámara de fibra óptica, y así poder tener las manos ocupadas con

instrumentos quirúrgicos.

En el campo de las ondas cerebrales han experimentado con esta tecnología

conectándola con un sintetizador musical.

Erich E. Sutter desarrolló un sistema que permite a los discapacitados seleccionar

palabras o frases de un menú formado por cuadros que destellan en la pantalla de un

ordenador. Sosteniendo durante uno o dos segundos la mirada fija en el cuadro

apropiado, una persona conectada por electrodos craneales puede transmitir su elección

por ordenador, constituyendo un

claro ej.del potencial evocado del cerebro

(EP).

En el área militar están experimentando

en pilotos de avión con señales EP,

siendo una herramienta útil en el

momento de tener manos y pies

ocupados.

El Futuro.

L

L

O

O

S

S

I

I

M

M

P

P

L

L

A

A

N

N

T

T

E

E

S

S

Q

Q

U

U

E

E

S

S

A

A

L

L

V

V

A

A

N

N

V

V

I

I

D

D

A

A

S

S

Los futurórologos norteamericanos dicen que dentro de un siglo la medicina será capaz no sólo de

reemplazar cualquier parte dañada del cuerpo, sino que podrá sustituir, por medio de un chip

implantado en el cerebro ciertos déficit de la inteligencia para que todos los individuos estén a la

altura del progreso técnico y científico del conjunto.

La electrónica ayuda a la medicina, se ha aliado con ella y ha inventado implantes que podrán

parar el mal de Parkinson o la epilepsia, así como órganos artificiales que mejoran el modo de

vida. También permitirá una administración precisa de los medicamentos, colocando minibombas

en alguna parte del cuerpo que proporcionarán las dosis adecuadas para cada paciente, evitando

los efectos secundarios.

El desarrollo de nuevos materiales permitirá la aparición de nuevos órganos artificiales, como por

ejemplo falsos músculos realizados con materiales retráctiles u órganos híbridos compuestos, a la

vez, por células vivas y chips electrónicos.

RETINA ARTIFICIAL :

El ojo es una especie de burbuja vacía cuya pared interna, la retina, está dotada de

fotorreceptores que captan las imágenes y las transforman en señales eléctricas en dirección al

nervio óptico. Si los oftalmólogos perciben, mediante test, algunas respuestas eléctricas, esto

significa que el sistema ocular funciona a pesar de las dificultades de visión de los pacientes. La

finalidad es captar los objetos exteriores con ayuda de una minicámara con control de imagen y,

después, transplantar esta imagen eléctrica sobre el fondo de la retina. El chip electrónico que

captaría toda esa información sería implantado en el interior del ojo y conectado con la retina con

la ayuda de mil electrodos. Los problemas de miniaturización pueden solventarse, pero los más

complicados son los relacionados con la fragilidad de la retina. Los intentos realizados en este

sentido son los menos avanzados.

Los córtex, situados en la parte posterior de cada hemisferio cerebral, son los responsables de

eleborar la información que le proporciona el nervio óptico..

El Instituto de Organos Artificiales de Long Island, junto con la Universidad de Estern de Canadá

han logrado implantar en el córtex de algunos pacientes una diminuta reja de teflón provista de

sesenta y cuatro electrodos de platino conectados a una cámara de video y a un microordenador,

que transforma en señales numéricas los impulsos analógicos de la cámara. Así, lo que informa la

cámara se traduce en impulsos eléctricos que son directamente transmitidos al cerebro del

paciente ciego.

OIDO ARTIFICIAL :

Cada sonido es una vibración mecánica que pasa por el tímpano, y en el oído interno se convierte

en señales eléctricas que son enviadas al nervio auditivo. Esta transformación eléctrica es crucial,

ya que el 93 porciento de las sorderas están ligadas a la destrucción del órgano de Corti, que es

justamente el transformador de nuestro oído.

Desde los años cincuenta se sabe que un electrodo implantado en el oído permite a la persona

entender los sonidos, pero la gran dificultad estribaba en transcribir con precisión todos los

sonidos del mundo exterior. Según la zona estimulada, el nervio auditivo entiende un sonido

agudo, grave o medio. La solución se dio con un dispositivo miniaturizado que convierte los

sonidos captados por un micrófono en impulsos eléctricos, los cuales son enviados por cables

subcutáneos a una antena adosada a la piel, cerca de la oreja. Otra antena casi microscópica,

disimulada en la piel del paciente, actúa como receptor de señales. La última fase del proceso se

completa al activarse un manojo de electrodos ( de 4 a 16 ) fijados previamente a la cóclea,

haciendo una especie de puente sobre la vía sensorial dañada.

La técnica, que es muy segura, tiene sus limitaciones, ya que los impulsos eléctricos sólo pueden

ser entendidos y decodificados por una persona que alguna vez haya oído. Un sordo total de

nacimiento sería incapaz de “organizar” y entender lo que escucha.

El implante coclear es una microcomputadora que, situada en la parte más profunda del oído,

reemplaza parcialmente al órgano.

MOTROCIDAD ASISTIDA :

 El profesor israelí Gideon Inbar, decano de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, está

investigando con éxito la inteligencia artificial de la locomoción. Consiguió, fijando sensores en

la pierna de una voluntaria, fabricar señales nerviosas que pueden ser vueltas a emitir por una

computadora activando los músculos atrofiados.

 La “computadora médica para caminar” de Inbar podría monitorear la pierna

constantemente y en consecuencia proporcionar una información ininterrumpida al músculo

por medio de miles de señales eléctricas estimulantes. De esta manera , ciertos pacientes

inmovilizados podrían movilizarse.

 Los enfermos parapléjicos y tetrapléjicos podrían beneficiarse con las investigaciones que se

están realizando para que, ayudados por bastones, vuelvan a caminar. Los que padecen esta

enfermedad están afectados por una lesión en la médula espinal.

 Una de las soluciones, la más prometedora, es reactivar los músculos situados cerca de la

lesión con una corriente eléctrica. El problema es que este método requiere poner los

electrodos en cada utilización. La respuesta es implantar, en el interior del cuerpo, una cajita

electrónica capaz de enviar a los músculos la corriente de estimulación, ya sea por electrodos

situados alrededor de los nervios o de los fascículos (haz de nervios que tienen el mismo

origen y destino) representantes de una parte del tronco, o mediante electrodos situados en

los músculos. Todavía llevarían bastones para mantener el equilibrio, donde se situarían unos

botones que accionarían el dispositivo.

 Los brazos biónicos ya son una realidad, así también como lo son los huesos y las

articulaciones artificiales. En los Estados Unidos ya hay 65.000 rodillas mecánicas, 110.

caderas y 50.000 hombros. Una cadera artificial dura diez años y una rodilla algo menos por

su gran desgaste, pero estas prótesis ya cuentan con sistemas robóticos para su implantación.

En Israel están perfeccionando un sistema de retroalimentación continuo, proveniente de los

sensores implantados en los nervios del hombro del miembro amputado, que produce una

respuesta inmediata a la comunicación eléctrica de un nervio, en la misma forma en que se

comporta el sistema nervioso. Eso permite que el brazo biónico (que encierra una

minicomputadora) funcione suavemente, casi como uno normal.

MINIBOMBA PARA DIABETICOS :

La diabetes consiste en la imposibilidad del páncreas de producir insulina, hormona que permite al

organismo utilizar su carburante : la glucosa que circula por el cuerpo. Si no la fabrica, la taza de

azúcar en sangre se eleva y puede provocar un coma mortal. La solución es inyectarse insulina

cada cierto tiempo. Pero las inyecciones de insulina reproducen imperfectamente la actividad del

páncreas. En los años ochenta se creó la bomba externa, un aparato programable que se une al

cuerpo por una aguja implantada en la piel y permite difundir constantemente un caudal reducido

de insulina.

inhibidor sobre las primeras. Este implante surte efecto en pacientes con problemas discales y en

los casos de dolores ligados a miembros fantasmas, es decir, en aquellas personas que dicen

sentir dolor a pesar de que se les ha amputado un miembro.