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Charla «Lo que aprenderemos sobre el cerebro en el próximo siglo» de TEDxBeaconStreet en español.
En esta imaginativa charla , el neuroingeniero Sam Rodriques nos lleva a un emocionante viaje hacia los próximos 100 años en la ciencia del cerebro. Visualiza innovaciones extrañas (y a veces aterradoras) que pueden ser la clave para comprender y tratar enfermedades cerebrales, como rayos láser que hacen pequeñas perforaciones en el cráneo y permiten que unas sondas estudien la actividad eléctrica de las neuronas.
- Autor/a de la charla: Sam Rodriques
- Fecha de grabación: 2017-11-18
- Fecha de publicación: 2018-06-12
- Duración de «Lo que aprenderemos sobre el cerebro en el próximo siglo»: 811 segundos
Traducción de «Lo que aprenderemos sobre el cerebro en el próximo siglo» en español.
Quiero contarles algo sobre la neurociencia.
Soy médico de formación.
Hace unos tres años, abandoné la Física para intentar entender cómo funciona el cerebro.
Y descubrí que hay muchos estudios sobre la depresión.
Y eso es muy bueno.
La depresión es algo que en verdad queremos comprender.
Se hace así: Tomamos un frasco y lo llenamos con agua hasta la mitad.
Después, tomamos un ratón y colocamos el ratón en el frasco.
El ratón nada un tiempo y luego, en cierto momento, se cansa y decide dejar de nadar.
Cuando deja de nadar, eso es depresión.
[Hoy no quiero nadar] Vengo de la física teórica, así que estoy acostumbrado a hacer modelos matemáticos muy sofisticados para describir con precisión los fenómenos físicos.
Por eso, cuando vi que este es el modelo de la depresión, pensé: «Dios mío, tenemos mucho trabajo por delante».
(Risas)
Pero este es un problema general en la neurociencia.
Por ejemplo, piensen en las emociones.
Mucha gente quiere comprender las emociones.
Pero no podemos estudiar las emociones en ratones o monos.
No podemos preguntarles cómo se sienten o qué sienten.
En cambio, quienes quieren comprender las emociones por lo general terminan estudiando el comportamiento motivado, que significa «
¿qué hace el ratón cuando se desespera por el queso?
» Bien, podría seguir y seguir.
Es decir, el Instituto de Salud de EE.UU.
gasta unos USD 5500 millones al año en investigación en neurociencias.
Pero no ha habido casi ningún progreso significativo en los resultados para pacientes con enfermedades cerebrales en los últimos 40 años.
Pienso que esto se debe, en gran parte, a que el ratón puede servir como modelo para el cáncer o la diabetes, pero el cerebro del ratón no es suficientemente sofisticado para reproducir la psicología humana o la enfermedad cerebral humana.
¿Sí?
Si los modelos con ratones son tan malos,
¿por qué los seguimos usando?
Básicamente, por esto: el cerebro está formado por neuronas, que son estas celulitas que se envían señales eléctricas entre sí.
Si queremos comprender cómo funciona el cerebro, debemos poder medir la actividad eléctrica de estas neuronas.
Pero, para eso, tenemos que llegar muy cerca de las neuronas con algún aparato de registro eléctrico o con un microscopio.
Podemos hacerlo en ratones y podemos hacerlo en monos, porque podemos ponerles algo en el cerebro pero todavía no podemos hacerlo en personas,
¿sí?
Por eso inventamos estos sustitutos.
El más conocido quizá sea este, la resonancia magnética funcional, o RMNf, que nos permite obtener imágenes como esta donde vemos las partes del cerebro que se iluminan al realizar diferentes actividades.
Pero esto es un sustituto.
No estamos midiendo la actividad de las neuronas.
En esencia, estamos midiendo el flujo de la sangre en el cerebro, dónde hay más sangre.
O mejor dicho, dónde hay más oxígeno, pero está claro,
¿no?
También podemos hacer otra cosa: un electroencefalograma; ponemos estos electrodos en la cabeza.
Así, podemos medir las ondas cerebrales.
Aquí, estamos midiendo la actividad eléctrica, pero no estamos midiendo la actividad de las neuronas.
Estamos midiendo estas corrientes eléctricas, que recorren el cerebro de un lado a otro.
La cuestión es que estas tecnologías están midiendo algo equivocado.
Para la mayoría de las enfermedades que queremos comprender, —y el ejemplo clásico es el Parkinson, donde hay un tipo especial de neurona en lo profundo del cerebro, que es responsable de esta enfermedad— estas tecnologías no tienen la resolución necesaria para llegar allí.
Es por eso que todavía nos aferramos a los animales.
No es que queramos estudiar la depresión colocando ratones en frascos,
¿sí?
Es solo que persiste esa idea generalizada de que no es posible observar la actividad neuronal en personas sanas.
Por eso yo quiero llevarlos al futuro, para ver una manera en que esto podría ser factible.
Pero, primero, quiero decir que no tengo todos los detalles.
Por ende, haré una especie de bosquejo.
Vayamos al año 2100.
¿Cómo será el año 2100?
Para empezar, el clima es un poco más cálido que antes.
(Risas)
Esa aspiradora robótica que conocemos y adoramos ha recorrido algunas generaciones y los avances no siempre fueron buenos.
(Risas)
No siempre fueron los mejores.
Pero en el 2100, la mayoría de las cosas son sorprendentemente reconocibles.
Solo que el cerebro es completamente distinto.
Por ejemplo, en el año 2100, se conoce la causa del Alzheimer.
Por eso, podemos suministrar terapias genéticas o drogas dirigidas para impedir el proceso degenerativo, antes de que comience.
¿Cómo lo hicimos?
Hubo, esencialmente, tres pasos.
El primer paso fue descubrir una forma de ver las conexiones eléctricas a través del cráneo para poder medir la actividad eléctrica de las neuronas.
Además, tenía que ser fácil y sin riesgos.
Algo que cualquiera pudiera hacerse, como un «piercing».
Porque, en 2017, la única forma que conocíamos de atravesar el cráneo era haciendo perforaciones del tamaño de una moneda.
Nadie permitiría que le hicieran algo así.
Por eso, en la década de 2020, empezamos a hacer, en lugar de esas grandes perforaciones, otras microscópicas, del tamaño de un cabello.
La idea era hacerlo para diagnóstico; muchas veces, en el diagnóstico de enfermedades cerebrales, nos gustaría observar la actividad neuronal que hay debajo del cráneo y, si pudiéramos hacer estos agujeros microscópicos, sería mucho más fácil para el paciente.
Al final, sería como recibir una inyección.
Uno entra, se sienta, algo se apoya sobre la cabeza, un pinchazo momentáneo, y es todo.
Uno sigue con su vida normal.
Con el tiempo, podríamos hacerlo, con láseres para hacer las perforaciones.
Con láser sería rápido y extremadamente fiable.
Ni notaríamos los agujeros, así como no notamos la falta de un cabello.
Sé que puede parecer una locura usar láseres para perforar el cráneo, pero en 2017 aceptábamos que los cirujanos usaran láser en los ojos en cirugía correctiva.
Por lo tanto, si ya llegamos ahí, ese paso no es tan grande.
¿Bien?
El paso siguiente, que se produjo en la década de 2030, fue que no alcanzaba con atravesar el cráneo.
Para medir la actividad de las neuronas, debemos atravesar el tejido del cerebro.
Siempre que colocamos algo en el tejido cerebral, el riesgo es esencialmente el de un ACV, de tocar un vaso sanguíneo y reventarlo, y que eso provoque un ACV.
A mediados de la década de 2030, inventamos estas sondas flexibles capaces de eludir los vasos sanguíneos, en lugar de atravesarlos.
Así, podemos poner enormes baterías de estas sondas en el cerebro de los pacientes y registrar miles de neuronas sin ponerlas en riesgo.
Descubrimos, para nuestra sorpresa, que las neuronas que pudimos identificar no reaccionaban a ideas o emociones, que era lo que esperábamos.
Reaccionaban, sobre todo, a imágenes como la de Jennifer Aniston o Halle Berry o Justin Trudeau.
Quiero decir…
(Risas)
En retrospectiva, no deberíamos habernos sorprendido.
Es decir,
¿en qué piensan las neuronas la mayor parte del tiempo?
(Risas)
Pero la cuestión es que esta tecnología nos permitió empezar a estudiar la neurociencia en personas.
Así como fue la transición del estudio de la genética a nivel de la célula, empezamos a estudiar la neurociencia a nivel de la persona.
Pero aún no habíamos llegado allí.
Porque estas tecnologías aún estaban restringidas a las aplicaciones médicas, es decir que estábamos estudiando cerebros enfermos y no sanos.
Porque, por más segura que sea la tecnología, no podemos introducir nada en el cerebro de una persona a los fines de una investigación.
Es necesario que la persona quiera.
¿Y por qué habría de querer?
Porque, tan pronto como haya una conexión eléctrica al cerebro, podemos usarla para conectar el cerebro a una computadora.
Al principio, la gente era muy escéptica.
O sea,
¿quién querría conectar su cerebro a la computadora?
Solo imaginen poder enviar un «email» con el pensamiento.
(Risas)
Solo imaginen poder tomar una fotografía con los ojos.
(Risas)
Imaginen nunca más olvidar nada, porque todo lo que queremos recordar se almacenará para siempre en algún lugar en un disco duro, y podrá usarse cuando queramos.
(Risas)
La línea entre lo loco y lo visionario nunca quedó muy clara.
Pero los sistemas eran seguros.
Por eso, cuando la FDA decidió desregular estas perforaciones en 2043, la demanda comercial se disparó.
La gente empezó a firmar los «emails»: «Disculpa cualquier error.
Enviado por mi cerebro».
(Risas)
Los sistemas comerciales se desvivían por ofrecer las últimas y mejores tecnologías de interfaz neuronal.
Había 100 electrodos.
Mil electrodos.
Banda ancha solo por 99,99 al mes.
(Risas)
En breve, todo el mundo los tuvo.
Eso fue fundamental, porque en la década de 2050, un neurocientífico podía hacer que alguien viniera al laboratorio desde la calle.
Y podía involucrarlo en cualquier tarea emotiva o comportamiento social o razonamiento abstracto, cosas que nunca podríamos estudiar en ratones.
Y podía registrar la actividad de sus neuronas, mediante las interfaces que ya tenían.
También le podía preguntar qué estaba a punto de sentir.
Este vínculo entre psicología y neurociencia que nunca se podría hacer en animales, estaba allí.
Quizá el ejemplo clásico fue el descubrimiento de la base neuronal para la percepción.
Ese momento «¡aja!», el momento en el que todo encaja, que hace el clic.
Dos científicos lo descubrieron en 2055: Barry y Late.
Ellos observaron en la corteza dorsal prefrontal cómo en el cerebro de alguien que intenta comprender una idea se reorganizan las diversas poblaciones de neuronas —aquí, en naranja, se ve la actividad neuronal— hasta que, al fin, su actividad se alinea para dar una respuesta positiva.
Aquí mismo.
Eso es comprender.
Por fin, logramos entender lo que nos hace humanos.
Eso abrió el camino para importantes planteos de la medicina.
Porque, a partir de la década de 2060, para registrar la actividad de las neuronas en el cerebro de los pacientes con diversas enfermedades mentales, en lugar de definir las enfermedades con base en sus síntomas, como habíamos hecho a principios de siglo, empezamos a definirlas con base en la patología real que veíamos a nivel de las neuronas.
Por ejemplo, en el caso del TDAH, descubrimos que hay decenas de enfermedades diferentes, que, a principios de siglo, eran conocidas como TDAH, pero que no tenían nada que ver unas con otras, excepto que tenían síntomas similares.
Debían ser tratadas de manera diferente.
En retrospectiva, es increíble que, a principios de siglo, tratáramos todas estas enfermedades diferentes con la misma droga, con anfetaminas, que era básicamente lo que se hacía.
Con la esquizofrenia y la depresión pasaba lo mismo.
En lugar de recetar fármacos de forma aleatoria, como lo hacíamos, aprendimos a predecir qué fármacos serían más eficaces, en qué pacientes, y eso llevó a una mejora enorme en los resultados.
Bien, regresemos al año 2017.
Algunas de estas cosas pueden parecer satíricas o rebuscadas.
Y algunas lo son.
Es decir, no puedo ver el futuro.
No sé, obviamente, si vamos a hacer cientos o miles de perforaciones microscópicas en nuestras cabezas de aquí a 30 años.
Pero sí puedo decirles que no vamos a progresar hacia la comprensión del cerebro humano o las enfermedades humanas hasta no descubrir la forma de observar la actividad eléctrica de las neuronas en personas sanas.
Actualmente, no se está haciendo casi ningún estudio al respecto.
Ese es el futuro de la neurociencia.
Creo que ya es hora de que los neurocientíficos dejen de lado el cerebro del ratón y se dediquen a pensar y a invertir lo necesario para comprender al cerebro humano y las enfermedades humanas.
Gracias.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/sam_rodriques_what_we_ll_learn_about_the_brain_in_the_next_century/