miniaturadeimagen|175x175px|El cerebro humano con sus lóbulos resaltados Un cerebro aislado es un cerebro mantenido vivo in vitro, ya sea por perfusión o con un sustituto sanguíneo, a menudo una solución oxigenada de diversas sales, o sumergiéndolo en líquido cefalorraquídeo (LCR) artificial oxigenado. Es el equivalente biológico del filosófico «cerebro en una cubeta». Un concepto relacionado, la unión del cerebro o la cabeza al sistema circulatorio de otro organismo, se denomina trasplante de cerebro o trasplante de cabeza. Sin embargo, un cerebro aislado se suele unir a un dispositivo de perfusión artificial en lugar de a un cuerpo biológico.
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 invertebrados suele mantenerse con facilidad, ya que necesitan menos oxígeno y lo obtienen en mayor medida del LCR; por esta razón, sus cerebros se mantienen más fácilmente sin perfusión. Los cerebros de los mamíferos, por otro lado, tienen un grado mucho menor de supervivencia sin perfusión, por lo que se suele utilizar un perfundido 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 significativamente mayor que la de ratas y ratones, lo que facilita considerablemente la canulación (para el aporte de LCR). 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.Citado en W. Böttcher, V. V. Aleksi-Meskishvili, R. Hetzer: Geschichtliche Entwicklung der extrakorporalen Zirkulation Isolierte Organperfusion im 19. Jahrhundert. In: Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie. Volumen 14 (2000), pp. 93–99, DOI:10.1007/s003980070028. "Pero si se pudiera reemplazar el corazón con algún tipo de inyección y, al mismo tiempo, proporcionar un suministro continuo de sangre arterial, natural o incluso artificial, para dicha inyección —suponiendo que dicha producción artificial sea posible—, sería posible mantener la vida sin esfuerzo en cada parte del cuerpo por tiempo indefinido: en consecuencia, incluso después de la decapitación, todas las funciones cerebrales podrían conservarse en la cabeza. De esta manera, no solo se podría mantener la vida en la cabeza o en alguna otra parte aislada del cuerpo del animal, sino también recuperarla allí tras su completa extinción. También se podría recuperar en todo el cuerpo, logrando así su verdadera resurrección en el sentido más estricto de la palabra." 1818 – Mary Shelley publicó Frankenstein, o el moderno Prometeo. 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. 1857 – Charles Brown-Séquard decapitó a un perro, esperó diez minutos, conectó cuatro tubos de goma a los troncos arteriales de la cabeza e inyectó sangre oxigenada con una jeringa. Dos o tres minutos después, se reanudaron los movimientos voluntarios de los ojos y los músculos del hocico. Tras la interrupción de la transfusión de sangre oxigenada, los movimientos cesaron. 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 cercenada con la arteria carótida de un perro grande. Según el relato de Laborde, en experimentos aislados se logró una restauración parcial de la función cerebral. 1912 – Corneille Heymans mantuvo la vida en la cabeza de un perro aislado conectando la arteria carótida y la vena yugular de la cabeza cercenada con las de otro perro. La función parcial de la cabeza cercenada se mantuvo durante unas horas. 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 un sistema de circulación artificial. 1963 – Robert J. White aisló el cerebro de un mono y lo adhirió al sistema circulatorio de otro animal. 1993 – Rodolfo Llinás aisló el cerebro de un conejillo de indias en un sistema de profusión fluídica in vitro, que sobrevivió alrededor de 8 horas e indicó que los potenciales de campo fueron similares a los descritos in vivo.
2023 – En un estudio centrado en el mantenimiento de la función cerebral porcina, un grupo de investigadores del Centro Médico de la Universidad de Texas Southwestern logró un experimento exitoso de aislamiento cerebral 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. Mediante la alteración quirúrgica del flujo sanguíneo a la cabeza del cerdo y el empleo de un algoritmo informático, el experimento buscó replicar la presión arterial, el flujo y la pulsatilidad naturales. Los resultados mostraron que, bajo EPCC, la actividad cerebral, la oxigenación cerebral, la presión, la temperatura y la estructura microscópica permanecieron prácticamente sin cambios o mínimamente perturbadas durante varias horas, en comparación con el estado circulatorio normal. Este resultado destaca la viabilidad de estudiar la actividad neuronal y su manipulación circulatoria de forma aislada del resto del organismo.
En filosofía En filosofía, el «cerebro en una cubeta» se refiere a una variedad de experimentos mentales destinados a extraer ciertas características de las ideas sobre el conocimiento, la realidad, la verdad, la mente y el significado. Una versión contemporánea del argumento original de Descartes en Meditaciones sobre la filosofía primera (es decir, que no podía confiar en sus percepciones debido a que un demonio maligno podría, posiblemente, controlar todas 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 adecuados.
Esta idea, inherentemente filosófica, se ha convertido en un elemento básico de muchas historias de ciencia ficción, muchas de las cuales involucran a un científico loco que podría extraer el cerebro de una persona, suspenderlo en un tanque de líquido vital y conectar sus neuronas mediante cables a una supercomputadora que le proporcionaría impulsos eléctricos idénticos a los que el cerebro recibe normalmente. Según estas historias de ciencia ficción, la computadora simularía una realidad virtual (incluyendo respuestas apropiadas a la propia salida del cerebro) y la persona con el cerebro "sin cuerpo" continuaría 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 ni ninguna otra fuente fiable ha reportado un procedimiento similar en humanos. Además, la capacidad de enviar señales eléctricas externas al cerebro, de un tipo que este pueda interpretar, y la capacidad de comunicar pensamientos o percepciones a cualquier entidad externa por cable, está muy por encima de la tecnología actual.
Crecimiento En 2004, Thomas DeMarse y Karl Dockendorf crearon un «control de vuelo adaptativo con redes neuronales vivas sobre conjuntos de microelectrodos».
Equipos del Instituto Tecnológico de Georgia y 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 proporciona las únicas señales motoras del robot.
Audiovisual El concepto de un cerebro en un frasco (o un cerebro en un recipiente) es un tema común en la ciencia ficción.
La historia de Louis Ulbach "Le Prince Bonifacio" (1860) presenta escenas sobre un cerebro incorpóreo. En la historia de Dick Donovan "Some Experiments with a Head" (1889), la cabeza de un hombre guillotinado es reanimada por la electricidad. En la historia de Carl Grunert "Mr. Vivacius Style" (1908), la cabeza cortada de un periodista revive en un laboratorio. En la novela de Raymond Roussel Locus Solus (1914), los tejidos de la cabeza de George Danton reproducen los discursos que había pronunciado antes de su ejecución. En el cuento de E. F. Benson And the Dead Spake... (1922), el cerebro de un ama de llaves está conectado a un gramófono. Un cerebro aislado obtiene poderes psíquicos en el cuento "The Brain in the Jar" (1924), de Norman Elwood Hammerstrom y Richard F. Searight. En la novela de Alexander Beliaev Professor Dowell's Head (1925), el profesor Dowell descubre una forma de mantener vivas las cabezas de los muertos e incluso darles nuevos cuerpos. Después de su muerte, el propio Dowell se convierte en objeto de tal experimento. En la novela de Guy Dent Emperor of the If (1926), un cerebro aislado (anteriormente perteneciente a un verdulero) tiene el poder de crear realidades alternativas. Los alienígenas Mi-go en los Mitos de Cthulhu de H. P. Lovecraft, que aparecieron por primera vez en la historia El que susurra en la oscuridad (1931), pueden transportar humanos de 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 de Edmond Hamilton Capitán Futuro (1940), el personaje del profesor Simon Wright es un cerebro humano que vive en una caja transparente. En El cerebro de Donovan, 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 a proporciones y poderes monstruosos. La última novela de la Trilogía cósmica de C.S. Lewis's, Esa horrible fortaleza (1945), utiliza el cerebro aislado de François Alcasan, un radiólogo argelino guillotinado por asesinato, como dispositivo de la trama. En algún momento de la novela, se revela que la cabeza perfundida artificialmente de Alcasan se usa para permitir que la inteligencia maligna se comunique directamente con los humanos. En el cuento de Roald Dahl's William and Mary (1960), después de la muerte de William, su cerebro se mantiene vivo en un corazón artificial.. En la novela de Madeleine L'Engle's Una arruga en el tiempo (1963), el personaje IT es un cerebro telepático incorpóreo que domina el planeta de Camazotz. En la novela corta de Cordwainer Smith The Boy Who Bought Old Earth (1963, también publicada como The Planet Buyer, y luego incluida en la novela más larga Norstrilia en 1975), el protagonista Rod McBan es "astuto": su cabeza está en escabeche, 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.