NEUROTECNOLOGÍA

Neurotecnología, ¿cómo revelar los secretos del cerebro humano?

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La neurotecnología, que de la mano de la neurociencia busca desentrañar los enigmas del cerebro, no es una disciplina nueva, pero con el meteórico desarrollo de la inteligencia artificial se abre a un mundo de posibilidades casi infinito. Por un lado, cabe preguntarse por las aplicaciones, que pueden alcanzar incluso la cura de lesiones cerebrales, y, por otro, por los límites derivados de la unión entre cerebro y máquina, hasta el punto de que empiezan a popularizarse conceptos como los neuroderechos.

Te despiertas por la mañana y piensas en comerte unos bollos de chocolate para desayunar. En cuanto visualizas los dulces en tu cabeza, tu móvil te envía una notificación: "Antojo detectado, ¿no prefieres comer algo más sano?". Parece ciencia ficción, pero es solo una de las innumerables aplicaciones que la neurotecnología nos va a traer en las próximas décadas.

QUÉ ES LA NEUROTECNOLOGÍA

La neurotecnología engloba todas las tecnologías desarrolladas para entender el cerebro, visualizar sus procesos e, incluso, controlar, reparar o mejorar sus funciones. Aunque la electroencefalografía tiene casi un siglo, el primer gran avance en este campo se ha producido en las últimas décadas con las imágenes del cerebro obtenidas mediante escáneres de resonancia magnética. Esta técnica, entre otras cosas, ha permitido a los investigadores identificar qué áreas del cerebro se activan o desactivan durante determinadas tareas.

A partir de ahí, la neurotecnología ha alcanzado otros ámbitos que normalmente pasan desapercibidos y que van desde el desarrollo de fármacos para tratar alteraciones mentales, como la depresión, el insomnio o el déficit de atención, hasta el de tecnologías dedicadas a la rehabilitación neurológica después de accidentes cerebrovasculares o a la recuperación de la audición con los implantes cocleares. Y esto, como veremos más adelante, no ha hecho más que empezar.

PRÁCTICAS Y TÉCNICAS DE LA NEUROTECNOLOGÍA

La neurotecnología emplea distintas técnicas para registrar la actividad del cerebro y estimular partes del mismo a voluntad. Las técnicas no invasivas son las que permiten actuar desde el exterior, mientras que las invasivas requieren la implantación de electrodos mediante cirugía.

Entre las dedicadas a registrar la actividad cerebral, podemos destacar:

  • El electroencefalograma (EEG) es la técnica no invasiva más antigua y registra la actividad eléctrica del cerebro mediante electrodos colocados en el cuero cabelludo.
  • La resonancia magnética funcional (IRMf) mide la actividad cerebral detectando cambios en el flujo sanguíneo del cerebro con gran resolución. Es un proceso más costoso.
  • La espectroscopia funcional de infrarrojo cercano (fNIRS) usa sensores portátiles que se colocan sobre el cuero cabelludo y tiene una resolución menor que la IRMf.
  • La implantación de microagujas es una técnica invasiva que consiste en insertar minúsculos electrodos en la corteza cerebral. Las señales son muy nítidas, pero alcanzan una zona muy limitada.

En cuanto a las técnicas para estimular el cerebro, estas son las más empleadas:

  • La estimulación eléctrica transcraneal (tES) es una técnica no invasiva en la que se aplican pequeñas corrientes a electrodos situados sobre el cuero cabelludo. Permite estimular determinadas funciones.
  • La estimulación magnética transcraneal (TMS) sigue el mismo principio, pero utiliza pulsos magnéticos a través de bobinas colocadas sobre el cuero cabelludo. El campo magnético produce flujos de corriente eléctrica en el cerebro, alterando la comunicación entre neuronas, y se ha empleado para mejorar la percepción, el aprendizaje y la memoria.
  • Los ultrasonidos focalizados (FUS) son una tecnología no invasiva que aplica pulsos focalizados de luz infrarroja para estimular zonas concretas del cerebro. Puede aplicarse, por ejemplo, a través de ojos o nariz.
  • La estimulación cerebral profunda (DBS) se efectúa implantando electrodos de forma quirúrgica que actúan como neuroestimuladores. Se han empleado con éxito en seres humanos para paliar los síntomas de enfermedades como el Parkinson o la epilepsia.

Las tecnologías cognitivas

La neurotecnología tiene relación con las tecnologías cognitivas. Según la consultora Deloitte, son tecnologías derivadas de la inteligencia artificial que permiten realizar tareas que antes solo podían realizar los humanos. Algunos ejemplos son la visión artificial, el aprendizaje automático, el aprendizaje profundo, el procesamiento de lenguaje natural o la automatización robótica de procesos, entre otros.

En concreto, los datos obtenidos sobre el funcionamiento del cerebro se emplean para desarrollar redes neuronales artificiales. Por ejemplo, usando la mencionada visión artificial podemos identificar las emociones de una persona analizando sus expresiones faciales. Además, el uso de estas tecnologías también permitirá un mayor desarrollo de la neurodidáctica, mejorando los métodos y procesos de aprendizaje.

APLICACIONES DE LA NEUROTECNOLOGIA

A continuación, repasamos algunas de las aplicaciones más recientes:

 Biofeedback neuronal

Utilizando EEG o fMRI en tiempo real se puede enseñar a alguien a controlar sus funciones nerviosas centrales, como los latidos del corazón.

 Neurofarmacología de nueva generación

La neurofarmacología conductual y la molecular se están beneficiando de la mejor comprensión del sistema nervioso para desarrollar fármacos más eficaces.

 Neuroprótesis

Estos dispositivos son capaces de suplir las capacidades motoras, sensoriales o cognitivas dañadas como consecuencia de una lesión o enfermedad.

 Interfaces neuronales

Las interfaces cerebro-ordenador son fundamentales en el desarrollo de nuevos sensores y prótesis, permitiendo enviar y recibir señales en tiempo real.

 Implantes optogenéticos

La combinación de neurotecnología, genética y óptica permite activar o desactivar genes específicos en el tejido neuronal usando luz focalizada.
 

La neurotecnología y el futuro de los implantes cerebrales.#RRSSLa neurotecnología y el futuro de los implantes cerebrales.

 VER INFOGRAFÍA: La neurotecnología y el futuro de los implantes cerebrales [PDF]

La neurotecnología avanza a pasos agigantados, de ahí que, en ocasiones, nos parezca que entra en campos propios de la ciencia ficción. Un ejemplo son las capacidades aumentadas, es decir, la posibilidad de amplificar los sentidos y las capacidades mentales —casi como si de un superhéroe se tratara—. Otro tiene que ver con el desarrollo de interfaces cerebro-cerebro, que serían capaces de traducir pensamientos, sensaciones o impulsos en señales digitales transmisibles a otra persona —¿está la telepatía más cerca?—.

LOS ÚLTIMOS AVANCES EN NEUROTECNOLOGÍA

Los grandes proyectos de neurotecnología están actualmente en manos de grandes compañías tecnológicas. El billonario Elon Musk, creador de Tesla y SpaceX, lanzó en 2016 la empresa Neuralink, dedicada al desarrollo de una interfaz cerebro-máquina implantable. La idea es, mediante una cirugía indolora, implantar hilos muy finos —unas cinco micras de diámetro— en el córtex cerebral para obtener y enviar información.

Fundada ese mismo año, la empresa Kernel dispone del prototipo de una interfaz cerebral no invasiva basada en espectroscopia de infrarrojo cercano. En concreto, se trata de un casco, aparatoso por el momento, capaz de identificar, por ejemplo, los estados de ánimo. Gigantes como Facebook y Google también están desarrollando sus propios proyectos de neurotecnología.

Los límites de la neurotecnología: los neuroderechos

Las capacidades de la neurotecnología se centran en detectar qué está ocurriendo dentro del cerebro para, llegado el momento, poder influir en sus funciones. Aquí es donde aparecen los límites éticos, porque esto, llevado al extremo y como fruto de la evolución tecnológica, puede equivaler a leer, incluso controlar, los pensamientos y emociones de una persona.

Según la prestigiosa revista Scientific American, los avances en neurotecnología requieren una evolución paralela de los neuroderechos. En un futuro cercano, las empresas privadas podrían tener acceso a las enormes cantidades de datos que arrojarán los dispositivos neurotecnológicos y estos derechos se centrarían en la protección de dicha información personal y en la prevención de riesgos derivados, como podrían ser las modificaciones epigenéticas, las complicaciones neuropsiquiátricas o su uso para biohacking.