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Comunicación entre cerebro y ordenador: hacia la Neurociencia del futuro

Responsable científico: Javier Márquez Ruiz. Área de Fisiología, Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular UPO

Javier Márquez García 2017Temas sobre los que conversar:

Las neuronas que forman nuestro cerebro usan corrientes eléctricas para comunicarse con otras neuronas, contraer los músculos o activar determinadas glándulas, generando todos y cada uno de los comportamientos que manifestamos a diario. Recientemente, los investigadores han descubierto que es posible favorecer o reducir dicha comunicación pasando corrientes eléctricas a través del cerebro mediante electrodos situados sobre el cuero cabelludo de la cabeza. Los efectos de la estimulación eléctrica pueden durar hasta varias horas después de su aplicación. Esta técnica no invasiva denominada “estimulación eléctrica transcraneal”, ha demostrado ser efectiva para acelerar el proceso de aprendizaje en tareas motoras, aumentar la capacidad para percibir determinados estímulos o aumentar la velocidad en la realización de cálculos mentales sencillos. Por otra parte, también se han obtenido buenos resultados en el tratamiento de algunas patologías donde la comunicación entre redes de neuronas está alterada.

Ésta y otras técnicas de estimulación cerebral, que no requieren de ningún tipo de cirugía para su aplicación, nos ofrecen la posibilidad de desarrollar nuevas formas de interaccionar con los ordenadores mediante la comunicación directa con nuestro cerebro. Es lo que los neurocientíficos llamamos “interfaz cerebro-ordenador”, un término que podría revolucionar en el futuro nuestra manera de comunicarnos con el medio que nos rodea.

Formación:

Comencé mis estudios en el colegio Nuestra Señola del Loreto, en Sevilla. Posteriormente, realicé el bachillerato en el Instituto Antonio Machado (Sevilla) y más tarde decidí estudiar Ciencias Biológicas en la Universidad de Sevilla. Aunque mi idea inicial era dedicarme a los estudios de campo, a medida que avanzaba en la licenciatura, mi interés por el comportamiento animal, y concretamente por el funcionamiento del cerebro, me hicieron abandonar mi idea inicial. Realicé mi tesis doctoral en la Facultad de Biología estudiando los mecanismos que controlan el sistema motor durante las diferentes fases del sueño. Me doctoré  por el Programa en Fisiología y Neurociencias de la Universidad de Sevilla, y logré sacar una plaza como profesor en la Universidad Pablo de Olavide. Durante mis primeros años como profesor completé mi formación en el Laboratorio de Neurofisiología y Biomecanica del Movimiento de la Universidad Libre de Bruselas en Bélgica.

1 día en la vida de un científico:

Me gusta comenzar el día saliendo a correr bien temprano para espabilarme y comenzar con energía. Tras desayunar y llevar a mis hijas al cole (se puede ser científico y padre) comienzo la mañana revisando el correo y repasando con el resto del equipo de investigación las tareas pendientes, los resultados obtenidos y, si se trata de un buen día, compartiendo alguna que otra idea sobre como abordar algún nuevo experimento. El resto de la mañana se divide entre el laboratorio de electrofisiología (entre cables, osciloscopios y electrodos) y las clases de fisiología que imparto como profesor en el Grado de Biotecnología. Tras una parada para comer, suelo terminar el día en el laboratorio, preparando clases o escribiendo nuevos artículos para publicar los resultados obtenidos en alguna revista.

Aunque el trabajo que realizo incluye cada vez más papeleo (algo que resulta tedioso), la vida del investigador (y especialmente del investigador-profesor) implica ir cambiando contínuamente de actividad (diseño de los experimentos, trabajo de laboratorio, análisis de los datos, escritura de los artículos, participación en congresos, preparación de clases…) por lo que es dificil aburrirse.

Aficiones:

Me gusta correr y salir a andar por el campo. Leo siempre que puedo, me apasiona la ciencia ficción y las novelas fantásticas. Me gusta despejarme en el gimnasio y desconectar tocando la guitarra (¡eléctrica por supuesto!). Me encanta pasar el tiempo con mi famila.

Centro o departamento:

Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla.

Línea de investigación en la que trabajas actualmente

Nuestra línea de ivestigación se centra en conocer cuales son los cambios que producen las corrientes eléctricas aplicadas de forma no invasiva sobre el cuero cabelludo. Nuestro trabajo se centra en: 1) investigar nuevos protocolos de estimulación que permitan aplicar esta técnica de forma efectiva; 2) explorar se uso en el tratamiento de enfermedades; 3) estudiar su posible aplicación como herramienta de comunicación entre cerebro y ordenador.

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