Los cerebros de muchos organismos diferentes se han mantenido vivos in vitro durante horas, o en algunos casos días. El sistema nervioso central de los animales invertebrados suele mantenerse con facilidad, ya que necesitan menos oxígeno y obtienen su oxígeno en mayor medida del LCR; por esta razón, sus cerebros se mantienen más fácilmente sin perfusión. [2] Los cerebros de los mamíferos , por otro lado, tienen un grado mucho menor de supervivencia sin perfusión y generalmente se utiliza un perfusado sanguíneo artificial.
Por razones metodológicas, la mayoría de las investigaciones sobre cerebros aislados de mamíferos se han realizado con cobayas. Estos animales tienen una arteria basilar (una arteria principal del cerebro) significativamente más grande en comparación con las ratas y los ratones, lo que hace que la canulación (para suministrar LCR) sea mucho más fácil.
Historia
1812 – César Julien Jean Legallois (también conocido como Legallois) propuso la idea original de resucitar cabezas cortadas mediante el uso de transfusiones de sangre. [3]
1836 – Astley Cooper demostró en conejos que la compresión de las arterias carótidas y vertebrales provoca la muerte del animal; estas muertes pueden prevenirse si se restablece rápidamente la circulación de sangre oxigenada al cerebro. [4]
1857 – Charles Brown-Sequard decapitó a un perro, esperó diez minutos, colocó cuatro tubos de goma en los troncos arteriales de la cabeza e inyectó sangre oxigenada mediante una jeringa. Dos o tres minutos después, se reanudaron los movimientos voluntarios de los ojos y los músculos del hocico. Tras el cese de la transfusión de sangre oxigenada, los movimientos se detuvieron. [5]
1884 – Jean Baptiste Vincent Laborde realizó lo que parece ser el primer intento registrado de revivir las cabezas de criminales ejecutados conectando la arteria carótida de la cabeza humana cortada a la arteria carótida de un perro grande. Según el relato de Laborde, en experimentos aislados se logró una restauración parcial de la función cerebral. [6]
1912 – Corneille Heymans mantuvo con vida la cabeza aislada de un perro conectando la arteria carótida y la vena yugular de la cabeza cortada con la arteria carótida y la vena yugular de otro perro. La función parcial de la cabeza cortada se mantuvo durante unas horas. [7]
1928 – Sergey Bryukhonenko demostró que era posible mantener la vida en la cabeza cortada de un perro conectando la arteria carótida y la vena yugular a una máquina de circulación artificial. [8] [9] [10]
1963 – Robert J. White aisló el cerebro de un mono y lo adhirió al sistema circulatorio de otro animal. [11]
1993 – Rodolfo Llinás capturó el cerebro completo de un conejillo de indias en un sistema de profusión fluídica in vitro que sobrevivió alrededor de 8 horas e indica que los potenciales de campo eran muy similares a los descritos in vivo . [12]
2023 – En un estudio centrado en mantener la función cerebral del cerdo, un grupo de investigadores del Centro Médico de la Universidad de Texas Southwestern tuvo éxito en un experimento relacionado con el aislamiento del cerebro in vivo ; los investigadores desarrollaron un sistema de control circulatorio pulsátil extracorpóreo (EPCC). Este sistema permitió la regulación independiente de la hemodinámica cerebral , distinta de la circulación sistémica del cuerpo. Al alterar quirúrgicamente el flujo sanguíneo a la cabeza del cerdo y emplear un algoritmo informático, el experimento tuvo como objetivo replicar la presión sanguínea natural , el flujo y la pulsatilidad. Los resultados mostraron que bajo EPCC, la actividad cerebral, la oxigenación cerebral, la presión, la temperatura y la estructura microscópica permanecieron en gran parte sin cambios o mínimamente perturbadas, en comparación con el estado de circulación normal. Este resultado destaca la viabilidad de estudiar la actividad neuronal y su manipulación circulatoria de forma aislada del resto del organismo. [13]
En filosofía
En filosofía , el cerebro en una cubeta es cualquiera de una variedad de experimentos mentales destinados a extraer ciertas características de nuestras ideas sobre el conocimiento , la realidad , la verdad , la mente y el significado . Una versión contemporánea del argumento dado originalmente por Descartes en Meditaciones sobre la filosofía primera (es decir, que no podía confiar en sus percepciones sobre la base de que un demonio maligno podría, posiblemente, estar controlando cada una de sus experiencias), el cerebro en una cubeta es la idea de que un cerebro puede ser engañado para que haga cualquier cosa cuando se le suministran los estímulos apropiados.
La idea, inherentemente filosófica, también se ha convertido en un elemento básico de muchas historias de ciencia ficción , y muchas de ellas involucran a un científico loco que podría extraer el cerebro de una persona del cuerpo, suspenderlo en un tanque de líquido que le permite vivir y conectar sus neuronas mediante cables a una supercomputadora que le proporcionaría impulsos eléctricos idénticos a los que el cerebro recibe normalmente. Según esas historias de ciencia ficción, la computadora simularía una realidad virtual (incluidas las respuestas apropiadas a la propia salida del cerebro) y la persona con el cerebro "sin cuerpo" seguiría teniendo experiencias conscientes perfectamente normales sin que estas estuvieran relacionadas con objetos o eventos del mundo real.
Ningún artículo de investigación en una revista académica u otra fuente confiable ha informado jamás de un procedimiento similar en seres humanos. Además, la capacidad de enviar señales eléctricas externas al cerebro de un tipo que el cerebro pueda interpretar y la capacidad de comunicar pensamientos o percepciones a cualquier entidad externa por cable están muy por encima de la tecnología actual.
Crecido
En 2004, Thomas DeMarse y Karl Dockendorf crearon un "control de vuelo adaptativo con redes neuronales vivas sobre conjuntos de microelectrodos". [14] [15]
Los equipos del Instituto Tecnológico de Georgia y de la Universidad de Reading han creado entidades neurológicas integradas en el cuerpo de un robot. El cerebro recibe información de los sensores del cuerpo del robot y la información resultante del cerebro proporciona las únicas señales motoras del robot. [16] [17]
En la ficción
El concepto de un cerebro en un frasco (o cerebro en un recipiente) es un tema común en la ciencia ficción.
En el cuento de EF Benson "Y los muertos hablaron..." (1922), el cerebro de una ama de llaves está conectado a un gramófono . [23]
Un cerebro aislado adquiere poderes psíquicos en el cuento "El cerebro en el tarro" (1924), de Norman Elwood Hammerstrom y Richard F. Searight. [24]
En la novela La cabeza del profesor Dowell (1925), de Alexander Beliaev , el profesor Dowell descubre un modo de mantener con vida las cabezas de los muertos e incluso de darles cuerpos nuevos. Después de su muerte, el propio Dowell se convierte en sujeto de un experimento de este tipo. [25]
En la novela de Guy Dent, El emperador del If (1926), un cerebro aislado (que antes pertenecía a un verdulero) tiene el poder de crear realidades alternativas. [26]
Los extraterrestres Mi-go en los Mitos de Cthulhu de H.P. Lovecraft , que aparecieron por primera vez en el cuento " El susurrador en la oscuridad " (1931), pueden transportar humanos desde la Tierra a Plutón (y más allá) y viceversa extrayendo el cerebro del sujeto y colocándolo en un "cilindro cerebral", que se puede conectar a dispositivos externos para permitirle ver, oír y hablar.
En la serie de novelas Capitán Futuro de Edmond Hamilton (1940), el personaje del Profesor Simon Wright es un cerebro humano que vive en una caja transparente.
En El cerebro de Donovan (ver término), la novela de ciencia ficción de 1942 de Curt Siodmak (filmada tres veces en diferentes versiones: 1944, 1953 y 1962), el cerebro de un millonario despiadado se mantiene vivo en un tanque donde crece hasta alcanzar proporciones y poderes monstruosos.
La última novela de la " Trilogía del espacio " de CS Lewis , That Hideous Strength (1945), utiliza el cerebro aislado de Francois Alcasan, un radiólogo argelino guillotinado por asesinato, como un recurso argumental. En algún momento de la novela, se revela que la cabeza artificialmente perfundida de Alcasan se utiliza para permitir que la inteligencia maligna se comunique directamente con los humanos.
En el cuento de Roald Dahl " William y Mary " (1960), después de la muerte de William, su cerebro se mantiene vivo en un corazón artificial. [27]
En la novela corta de Cordwainer Smith, The Boy Who Bought Old Earth (1963, también publicada como The Planet Buyer , y posteriormente incluida en la novela más larga Norstrilia en 1975), el protagonista Rod McBan es "despreciado": su cabeza es encurtida, su cuerpo deshidratado y liofilizado , y todo reconstituido en su destino, para el tránsito en clase económica interestelar .
En la novela de Frank Herbert , Destination Void (1966), una nave espacial está controlada por un cerebro humano incorpóreo llamado Núcleo Mental Orgánico.
Los Ruinators , más tarde conocidos como los Demiurges, son la sociedad alienígena inmensamente cyborgizada de Humans as Gods , la trilogía de ciencia ficción de 1966-1977 de Sergey Snegov . Utilizan los cerebros aislados de la especie altamente inteligente Galaxians como las supercomputadoras orgánicas a cargo de las Estaciones Métricas , la estructura de defensa militar primaria y más secreta del Imperio de los Ruinators. Los cerebros están siendo extraídos de los bebés de los prisioneros y cultivados artificialmente en las esferas llenas del líquido nutritivo. Entre los personajes más importantes de la segunda y tercera novelas se encuentra el Cerebro del Tercer Planeta , más tarde conocido como Vagrant o Voice, que de alguna manera ha desarrollado autoconciencia y luego se rebeló contra los Ruinators. Debido al ferviente deseo de Vagrant por una vida de aquellos encarnados, el Cerebro ha sido colocado quirúrgicamente en el cuerpo de un dragón, cuyo cerebro inherente fue destruido en una batalla reciente. Vagrant disfrutó de la vida de un dragón consciente durante algunas décadas después de eso, hasta que el cuerpo se volvió demasiado senil, y en el umbral de la muerte del dragón, el cerebro fue removido nuevamente para asumir el control de una nave espacial. [27]
En la novela Gray Matters (1971) de William Hjortsberg , el protagonista y sus conocidos son todos cerebros incorpóreos, preservados bajo tierra después de una guerra nuclear.
En la novela de PC Jersild Un alma viviente (1980), un cerebro humano vive en un acuario y es objeto de experimentos médicos.
En Leyendas de Dune (2002-2004), una trilogía precuela de la novela Dune , los cimeks son cerebros incorpóreos que usan cuerpos robóticos.
El episodio de The Outer Limits " El cerebro del coronel Barham " cuenta la historia de un astronauta moribundo , el coronel Barham. Se decide separar su cerebro de su cuerpo y mantenerlo con vida, con implantes neuronales que lo conectan a entradas y salidas visuales y auditivas para la misión. Pero sin un cuerpo, el cerebro se vuelve extremadamente poderoso y megalómano.
Los cerebros aislados también aparecen en The Wild Wild West . En el episodio “La noche de la sangre del druida”, uno de los antiguos tutores de James West es asesinado y West descubre que es el Dr. Tristam quien ha extraído los cerebros de los cuerpos y los está obligando a trabajar para él. Finalmente West logra comunicar a los cerebros aislados que si todos trabajan juntos pueden destruir al Dr. Tristam y tener paz.
Los cerebros aislados también aparecieron en Star Trek . En el episodio " Los jugadores de Triskelion ", los Proveedores son cerebros incorpóreos que secuestran a individuos con el fin de obligarlos a luchar entre sí. Más tarde, en el episodio " El cerebro de Spock ", el cerebro del Sr. Spock es extraído por un nativo del sistema Sigma Draconis con el fin de servir como el Controlador de Eymorg. Debido a la fisiología vulcaniana, el cuerpo de Spock permanece vivo. La tripulación de la Enterprise sigue un rastro de iones hasta Sigma Draconis VI donde, utilizando el conocimiento del Eymorg, el Dr. Leonard McCoy restaura el cerebro de Spock a su cuerpo.
En la serie de Doctor Who de los años 70 The Brain of Morbius , Solon, una autoridad en técnicas microquirúrgicas, trasplanta el cerebro de Morbius en una carcasa cilíndrica cerebral translúcida artificial. Además, en la serie moderna de Doctor Who (2005-presente), los antagonistas recurrentes conocidos como Cybermen se presentan como cerebros humanos (en un caso , una cabeza humana completa) encerrados en exoesqueletos mecánicos, conectados por un sistema nervioso artificial; esto se hace ostensiblemente como una "actualización" del cuerpo humano comparativamente frágil a una carcasa mucho más duradera y duradera. Otro grupo de enemigos modernos de Doctor Who , los Toclafane , se reveló que eran cabezas humanas encerradas en esferas voladoras armadas, las formas finales de humanos del futuro lejano que recurrieron a medidas desesperadas para sobrevivir a las condiciones de la inminente muerte térmica del universo . En los episodios de Doctor Who " El fin del mundo " y " Nueva Tierra ", Lady Cassandra es un cerebro aislado unido a un lienzo de piel con cara.
El episodio de la Mujer Maravilla "El cerebro de Gault" presenta el clásico "cerebro en un recipiente".
La serie de televisión de ciencia ficción LEXX incluye una cabeza de robot que contiene tejido cerebral humano. Además, cada vez que el cuerpo actual de la Sombra Divina muere, su cerebro es extraído y colocado en un dispositivo que le permite hablar y se conserva con el resto de los Predecesores Divinos.
En la serie animada Futurama , se han logrado numerosos avances tecnológicos hasta el siglo XXXI. La capacidad de mantener vivas las cabezas en frascos fue inventada por Ron Popeil (que tiene un cameo como invitado en " A Big Piece of Garbage ") y también aparentemente Dick Clark, de Dick Clark's New Year's Rockin' Eve, que todavía hace la cuenta regresiva en el año 2999, lo que ha dado lugar a que muchas figuras políticas y celebridades estén activas; esto se convirtió en la excusa de los escritores para presentar y burlarse de las celebridades en el programa. En " The Day the Earth Stood Stupid ", el Gran Cerebro, un cerebro aislado y líder de los Brainspawn, es burlado por Fry. Los discípulos del cerebro han estado intentando embrutecer a cada forma de vida que encuentran para poder robar todos los datos del universo y acumularlos en la infoesfera. [27]
En la serie animada Evil Con Carne , el personaje principal, Héctor Con Carne, fue reducido a un cerebro y un estómago en dos frascos. Ambos se mueven y hablan, incluso sin frascos. El cerebro de Héctor a veces controla al oso Boskov mientras que el estómago de Héctor digiere partes de la comida de Boskov.
La serie web de 2011 The Mercury Men presenta un cerebro en un frasco [28] ("The Battery") que puede comunicarse telepáticamente y a través de dispositivos similares a walkie-talkies y se revela que controla a los "hombres de mercurio" para un plan catastrófico para destruir la Tierra. [29] [30]
En la película Blood Diner , dos hermanos caníbales devuelven la vida al cerebro (aislado) de su tío para ayudarlos en su misión de devolverle la vida a la diosa Shitaar, de cinco millones de años. El cerebro de su tío les ordena que recopilen las partes necesarias para resucitar a Shitaar: vírgenes, diversas partes del cuerpo y los ingredientes para un "bufé de sangre".
En RoboCop 2 , los funcionarios de la OCP extraen el cerebro, los ojos y gran parte del sistema nervioso del capo de la droga de Detroit, Cain, para usarlos en sus planes de crear un cíborg mejorado para "RoboCop 2" . Estos sistemas se almacenan en un tanque poco después de la cirugía, donde el incorpóreo Cain aún puede ver los restos de su antiguo cuerpo que se desechan antes de colocarlo en el esqueleto robótico adaptado.
En la película Crank: Alto Voltaje , la cabeza de Ricky Verona se mantiene viva en un tanque para que pueda ver a su hermano matar a su enemigo.
En la película Pacific Rim: Uprising, un cerebro se mantiene vivo por medios artificiales como una forma para que los nuevos pilotos de Jaeger practiquen el derrape.
Historietas
En More Fun Comics #62 (diciembre de 1940), Spectre luchó contra un cerebro humano en un tanque que había desarrollado enormes poderes, se había vuelto móvil y le había crecido un brazo.
Muchas personas en la franquicia de manga y anime Ghost in the Shell poseen cibercerebros, que pueden sostener un cerebro humano modificado dentro de un cuerpo cibernético indefinidamente.
Uno de los principales antagonistas de la serie de anime Psycho-Pass , el Sistema Sibyl, es una organización secreta de antiguos criminales que, al unirse al grupo, se les extrajeron quirúrgicamente los cerebros de sus cuerpos y los colocaron dentro de contenedores de vidrio en un complejo subterráneo, desde donde vigilaban a los ciudadanos del país.
Juegos de vídeo
En la serie de juegos Fallout , se utilizan cerebros aislados para controlar robots llamados "Robobrains". [27] En el contenido descargable Old World Blues para el videojuego Fallout: New Vegas, un grupo de científicos, apodado "Think Tank", tiene una versión más avanzada de la tecnología.
El videojuego Cortex Command gira en torno a la idea de separar los cerebros de los cuerpos físicos y utilizarlos para controlar unidades en el campo de batalla.
En Streets of Rage 3 , el Sr. X ahora es un cerebro en un frasco que lucha controlando un robot llamado Robot Y, conocido como Neo X en la versión japonesa.
En The Evil Within , el cerebro de Ruvik, el antagonista del juego, es extraído y colocado en suspensión in vitro para operar STEM.
Otro
Una nave cerebral es un concepto ficticio de una nave espacial interestelar. Una nave cerebral se construye insertando el cerebro y el sistema nervioso incorpóreos o el cuerpo malformado de un ser humano en un sistema de soporte vital y conectándolo quirúrgicamente a una serie de computadoras a través de delicadas conexiones sinápticas (una interfaz cerebro-computadora ). El cerebro "siente" la nave (o cualquier otro periférico conectado) como parte de su propio cuerpo. Un ejemplo, The Ship Who Sang (1969) es una colección de cuentos cortos de la autora de ciencia ficción Anne McCaffrey sobre la nave cerebral Helva . " Mr. Spaceship " (1959) es una historia anterior de Philip K. Dick sobre una nave cerebral.
Los monjes B'omarr, del universo de Star Wars , se extirpaban quirúrgicamente el cerebro del cuerpo y continuaban su existencia como un cerebro en un frasco. Creen que aislarse de la civilización y de todas las distracciones corpóreas conduce a la iluminación. En El Retorno del Jedi , uno de esos monjes es la criatura con forma de araña que pasa junto a C-3PO cuando entra en el Palacio de Jabba . [31]
El suplemento del juego Advanced Dungeons & Dragons Monstrous Compendium MC15: Ravenloft Appendix II: Children of the Night (1993) presenta a Rudolph Von Aubrecker, un cerebro viviente y personaje villano. La idea fue republicada como cerebro en un frasco en la tercera edición de Libris Mortis (2004) [32] y la cuarta edición en los libros de D&D Open Grave (2009) . Tyler Linn de Cracked.com identificó el cerebro en un frasco como uno de los "15 monstruos idiotas de Dungeons and Dragons" en 2009, afirmando con humor: "... Es un cerebro en un frasco. Joder, solo dale una patada, ¿quién se va a enterar?" [33] Los cerebros ancianos, que dirigen la fuerza de la raza ilícida en el juego, también son gigantescos cerebros incorpóreos con poderosos poderes psiónicos que flotan en un tanque. [34]
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