¿Y si lo más preciado que tenemos pudiera ser asaltado? No hablamos de propiedades materiales. Tampoco de amigos, familiares u otros seres queridos. Nos referimos a todo lo que tenemos dentro de nosotros, en nuestro cerebro: los pensamientos, las emociones… Incluso el subconsciente, de tan difícil acceso para uno mismo, podría no serlo ya para otros. 

Si como civilización supiéramos que la esencia mental y psicológica de las personas puede ser manipulada, ¿deberíamos protegerla con urgencia? 

Por suerte hay quienes llevan tiempo trabajando en ello. Es el caso de Rafael Yuste, el neurocientífico español más reconocido e influyente en la esfera internacional. En su libro ‘Neuroderechos. Un viaje hacia la protección de lo que nos hace humanos’, hace un recorrido por una serie de nuevos derechos humanos que buscan proteger la actividad cerebral, es decir, la información del cerebro y los datos cerebrales. “Esto es algo de lo que la humanidad nunca se había preocupado porque no teníamos los medios para acceder a esa información. Pero con el gran desarrollo acelerado de la neurotecnología, ya es necesario que exista un marco legal para garantizar que todas esas técnicas que existen para entrar en la mente de las personas, se utilicen para el bien de la humanidad.

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El cerebro contiene miles de tipos de células que se forman por complejos procesos. Un consorcio internacional ha presentado los primeros borradores de atlas del cerebro en desarrollo, lo que ofrece información sobre los orígenes de ciertas afecciones neurológicas y psiquiátricas.

La Red del Atlas Celular de la Iniciativa BRAIN (BICAN) publica en las revistas del grupo Nature una docena de artículos sobre los mapas más detallados, hasta el momento, de cómo se forma ese órgano en sus primeras etapas y los períodos críticos en humanos, otros primates y ratones.

En los seres humanos, la fase temprana del desarrollo cerebral es excepcionalmente larga, por lo que comprender esta fase crítica en la que pueden surgir problemas es esencial para esclarecer nuestra comprensión y el tratamiento de los trastornos cerebrales.

Un conocimiento fundamental

Al comprender cuándo y dónde se activan los genes críticos durante el desarrollo, se puede empezar a descubrir cómo las alteraciones en ese proceso pueden provocar trastornos como el autismo o la esquizofrenia.

Es “un conocimiento fundamental que abre la puerta a mejores diagnósticos y tratamientos específicos”, según Hongkui Zeng, del Instituto Allen (EE.UU.) y uno de los autores de varios de los estudios.

Los investigadores de BICAN han usado herramientas genéticas y computacionales avanzadas para rastrear cómo las células madre se convierten en neuronas y células gliales (con un papel esencial en el mantenimiento, soporte y protección de las neuronas).

Además, han estudiado cómo se regula la actividad genética durante el desarrollo y cómo las experiencias sensoriales y los factores ambientales influyen en la identidad de las células cerebrales.

La recopilación, indica Nature, ayuda a sentar las bases para crear atlas cerebrales completos del desarrollo, lo que puede servir para determinar cuándo y dónde se originan afecciones como el autismo y la esquizofrenia, mejorar el diseño de organoides y modelos animales o servir de base para estrategias de terapias específicas.

Nuevas características

Los artículos revelan nuevas características de los tipos de células durante el desarrollo temprano del cerebro y comienzan a arrojar luz sobre los factores ambientales, incluidos los estímulos sensoriales y el comportamiento social, que afectan a su desarrollo.

Contienen, además, descubrimientos como que los tipos de células surgen en oleadas superpuestas, no en etapas fijas, y que algunos procesos de desarrollo pueden reactivarse en la edad adulta o en caso de enfermedad.

Además, se identifica una célula progenitora humana que podría estar relacionada con el glioblastoma, un tipo de cáncer, y con periodos de tiempo específicos en los que se concentran los riesgos genéticos de trastornos psiquiátricos.

La red BICAN, creada en 2022 como parte de la Iniciativa de Investigación Cerebral mediante el Avance de Neurotecnologías Innovadoras (BRAIN) lanzada por el entonces presidente estadounidense Barack Obama en 2013, tiene como objetivo ofrecer una imagen completa del desarrollo cerebral. 

Entre los estudios, uno realizado en ratones se centra en un tipo de neuronas que calman la actividad excesiva y ayudan a que las diferentes regiones se comuniquen con fluidez y de las que se ha realizado el árbol genealógico más completo.

Uno de los hallazgos más sorprendentes, indican sus autores, es que estas células recorren largas distancias desde el lugar donde nacen hasta el lugar donde terminan, a veces cruzando regiones cerebrales enteras.

Algunas siguen desarrollándose mucho tiempo después de su nacimiento, por lo que podría haber un margen más amplio de lo que se pensaba para intervenir y ayudar al cerebro a reconfigurarse, especialmente en el caso de los niños con problemas de desarrollo.

Otro de los estudios señala que un grupo de neuronas que se creía exclusivas de los primates se pueden encontrar en múltiples órdenes de mamíferos, como los roedores, dijo a EFE el español Miguel Turrero García, que participó en el estudio durante su estancia en la Universidad de California.

La idea subyacente es que la evolución de las clases neuronales “seguramente no haya sucedido a saltos, con nuevos tipos de células apareciendo de repente para dar una tremenda ventaja evolutiva a un grupo concreto de animales”.

Esa evolución se había dado “poco a poco, a medida que las características de las clases de neuronas ancestrales se han ido refinando”, manifestó Turrero, que acaba de empezar su propio grupo de investigación en la Universidad Tecnológica de Texas (EE.UU).

 Otra investigación en ratones sobre los tipos de células en la corteza visual indica que estas no terminan de desarrollarse antes del nacimiento, sino que siguen formándose hasta bien entrada la juventud del animal, especialmente en momentos clave como cuando abre los ojos por primera vez.

Este hallazgo sugiere que las experiencias posteriores al nacimiento, como ver, oír o interactuar con el mundo, pueden influir en el desarrollo del cerebro mucho más de lo que pensábamos y que los trastornos del desarrollo podrían seguir siendo tratables después del nacimiento, durante estos periodos críticos, explicó el Instituto Allen.

A sus 54 años, el científico español Óscar Marín dirige el Centro de Trastornos del Neurodesarrollo en el King’s College de Londres, es miembro de la Royal Society y tiene una lista de trabajos y reconocimientos tan abrumadora que ha llevado a algunos a calificarle como el neurocientífico español (vivo) más brillante. Su trabajo se centra en el estudio de los mecanismos y moléculas implicados en la migración neuronal y la formación de circuitos cerebrales, con el foco puesto en los cambios que desencadenan el autismo, la epilepsia o la esquizofrenia.  

Marín, de visita en Madrid para impartir la X Conferencia Tatiana en la facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), lleva años analizando el papel de unas neuronas inhibidoras llamadas interneuronas y su largo viaje desde las profundidades del cerebro hasta la corteza, donde se instalan para coordinar la activación de las neuronas piramidales como un director de orquesta. En esta larga travesía, con profundas raíces evolutivas, y en la relación que establecen ambas poblaciones de células, podrían estar los cambios clave que producen los trastornos del desarrollo, para los que se estudian ya terapias que parecen de ciencia ficción, como el trasplante de interneuronas. 

De todas las capacidades del cerebro humano, la plasticidad es quizá la más sorprendente. ¿Tiene una manera sencilla de definirla?

Muchas veces pensamos en el cerebro como un ordenador, pero son muy diferentes. El cerebro es capaz de reconfigurarse aunque le falte una pieza, de rehacerse de una manera que otras partes del cerebro son capaces de cumplir esas funciones. Hay personas que nacen sin cerebelo, por ejemplo, y durante el desarrollo son capaces de cubrir la mayor parte de sus funciones con neuronas de otras áreas. Esto no sucede con un ordenador: si le quitas una parte, no la reemplaza. Este fenómeno ocurre a escala de neuronas individuales, de regiones pequeñas del cerebro y en áreas enormes. El cerebro tiene esa capacidad de reinventarse continuamente. 

Algunos trastornos como la epilepsia, el autismo o la esquizofrenia son problemas del neurodesarrollo. ¿Qué papel tienen ahí las interneuronas que usted estudia? 

En la corteza cerebral hay dos tipos fundamentales de neuronas. Las principales, que se llaman células piramidales, y las interneuronas. Estas dos poblaciones tienen funciones complementarias y es necesario que existan en proporciones más o menos adecuadas que permiten la coordinación de la actividad en el cerebro. Utilizando un símil que suelo usar en mis charlas, si uno piensa en la función de la corteza como una orquesta, las células piramidales serían los músicos y las interneuronas son los directores. 

¿Las interneuronas son las que inhiben la actividad de las células piramidales?

Su función es inhibir, pero lo que hacen es decir a las células piramidales cuándo tienen que hablar o cuándo tienen que producir música y cuándo no. Y, muy importante: son capaces de sincronizar la actividad de diferentes instrumentos de forma simultánea. Es muy parecido a lo que hace un director de orquesta que es capaz de hacer que un grupo de muchos instrumentos suene bien.

Más allá de la hipótesis, ¿hay algún tipo de prueba de que en autismo o esquizofrenia hay una descoordinación entre interneuronas y células piramidales?

Existen muchas evidencias, tanto de modelos animales como de modelos celulares y de fisiopatología en humanos. Las pruebas más directas las obtenemos mediante electroencefalografía. Medimos la actividad en la corteza cerebral y vemos que se sincroniza en diferentes ritmos con mayor o menor frecuencia, y eso es consecuencia de la actividad de diferentes tipos de neuronas. La epilepsia es un caso muy dramático de pérdida de sincronización y sobreactivación de las células piramidales, pero en autismo, en esquizofrenia, y en la mayor parte de las psicosis, también sabemos que hay cambios en esos ritmos que indican como mínimo una desincronización de la actividad de las células piramidales y de las interneuronas. 

Muy probablemente el origen de esas enfermedades será múltiple, en algunos casos el fallo ocurre en las células principales y en otros el fallo original quizá afecta a las interneuronas. Pero volvemos al hecho de que estas células están tan interconectadas que son capaces de adaptar su actividad a esos cambios, y la consecuencia final es que se produce una desincronización en la actividad cortical.

Si la plasticidad es la causa de que las neuronas se desincronicen, ¿estas enfermedades son el precio a pagar por tener un cerebro tan plástico? 

En gran medida, sí. Durante muchos años hemos estudiado diferentes modelos que introducen mutaciones en genes que sabemos que están muy relacionados con la aparición de estas enfermedades. En gran medida lo que hacen es controlar o regular la conectividad entre estas células y cambios muy pequeños son suficientes para producir el problema.

En gran medida, estas enfermedades son el precio a pagar por tener una cerebro con una plasticidad tan grande

Casi todos estos cambios se producen durante el desarrollo embrionario y las primeras etapas de la vida, ¿no?

Durante el desarrollo de las células, que se producen cuando estamos todavía en el útero de nuestra madre. Y durante los primeros años de vida, cuando se producen esas conexiones que forman los circuitos neuronales regulados por los genes. Si las células piramidales excitadoras reciben menos conexiones de las interneuronas inhibidoras, por ejemplo, con el paso de los meses y los años la corteza poco a poco empieza a ser más activa. Y, al ser más activa, se empiezan a activar más las interneuronas. O sea, que a partir de una situación de déficit, por así decirlo, la plasticidad termina generando primero más actividad de la necesaria y al final una falta de sincronización entre las neuronas. 

Las células piramidales están en la corteza desde el principio y las interneuronas viajan. ¿Cuánto dura ese viaje?  

En ratón, dos o tres semanas. En humanos, meses. Hemos aprendido mucho en los últimos 20 años del desarrollo de estos procesos en modelos animales y estamos ahora muy interesados en entender qué ocurre en humanos y cada vez tenemos mejores modelos para mirarlo.  

¿El problema de la desincronización se produce también durante el viaje?

Se puede producir en cualquiera de esos pasos. Es una estructura muy compleja que requiere dos poblaciones de células que vienen de sitios diferentes del embrión. Las interneuronas vienen de lejos y tienen que llegar a la corteza. Los problemas pueden producirse de entrada porque no llegue un número suficiente de interneuronas a la corteza cerebral o lleguen más de las necesarias. Y ahí hay un cambio en la proporción de excitadoras e inhibidoras. O puede que no se coloquen donde deban. Por otro lado, en roedores hay aproximadamente una interneurona por cada cinco células principales, mientras que en humanos y primates hay casi el doble, una interneurona por cada dos piramidales y media, lo cual quiere decir que durante la evolución las interneuronas han cobrado un papel todavía más relevante en esa función de coordinar.

Los problemas pueden producirse porque no llegue un número suficiente de interneuronas a la corteza cerebral o lleguen más de las necesarias

¿Cuál es la causa fisiológica de que la interneurona tenga que viajar?  

Sabemos que es un nexo evolutivo muy antiguo. Es algo que ya se observa en la evolución antes de los artrópodos. En peces, por ejemplo, existen muchas evidencias de que las neuronas siguen viniendo desde esa región más o menos remota. Es una región del cerebro que también da lugar a los ganglios basales, que están relacionados con el párkinson, por ejemplo, y que está especializada en producir células inhibitorias, células gabaérgicas. En algún momento de la evolución, algún accidente, como ocurre siempre, debió hacer que parte de esas células pudieran migrar a la corteza, y eso debió suponer una cierta ventaja evolutiva. Y por eso es un proceso que se ha conservado.

¿O sea, que en la evolución aparecieron primero los músicos y luego llegaron los directores de orquesta?

Exactamente, je, je, je. 

Se habla a menudo del papel de la poda neuronal con el autismo, ¿está relacionada con este movimiento de las neuronas o sucede en paralelo?

Es una fase que ocurre después. Las neuronas nacen, migran, se mueven hasta su posición definitiva, se colocan. Una vez que se colocan, empiezan a establecer conexiones y, en general, el cerebro tiene una tendencia a hacerlo todo por exceso. Se generan más neuronas de las que nos hacen falta y hay una fase del desarrollo en la que se eliminan las que sobran, se podan parte de estas conexiones. 

Los primates tenemos una interneurona por cada dos piramidales y media, lo cual quiere decir que durante la evolución las interneuronas han cobrado un papel todavía más relevante en esa función de coordinar

Eso es lo que puedes leer en los libros de texto. Y lo que es más llamativo es que casi todo lo que dicen sobre humanos nos lo hemos inventado, porque casi todos los trabajos se han hecho en ratones. Pero estamos avanzando en primates y humanos y ya nos están dando grandes sorpresas en las fases iniciales. En primates pensamos que la poda neuronal es una fase muy importante de la reorganización de conexiones, pero muy probablemente esté relacionada con ese periodo de la infancia, en el que estamos aprendiendo tantas cosas y en donde es necesario que los circuitos, sobre todo los corticales, se reorganicen continuamente para permitirnos aprender.

He leído que se están haciendo trasplantes de interneuronas. ¿En un futuro se podrán trasplantar neuronas para curar enfermedades?

Es una realidad terapéutica en fase experimental en estos momentos y se está probando en humanos. Hay al menos una compañía biotecnológica en Estados Unidos, Neurona Therapeutics, que ha trasplantado neuronas a 18 pacientes con epilepsia muy severa que no es tratable y a los que se tendría que hacer una resección del lóbulo temporal. Estos pacientes pueden dar su consentimiento a ser trasplantados y ver cómo evoluciona la enfermedad antes de tomar esa medida. El ensayo está basado en esta idea de que las neuronas tienen la capacidad de modular la plasticidad, a través de la inhibición de la corteza, y en esa otra propiedad de emigrar. Son células muy invasivas.

Pero, ¿cómo se trasplantan? ¿Cuál es el proceso? 

Lo que están haciendo en estas compañías, y nosotros lo hacemos en el laboratorio con otros propósitos, es generar este tipo de interneurona humana a partir de reprogramación genética de células. Después, estas interneuronas son aisladas y son trasplantadas directamente en el hipocampo, porque se trata de casos de epilepsia que se generan ahí. Su esperanza es que la propia plasticidad, combinada con la actividad de esas neuronas, consiga frenar el foco epiléptico.

Aunque estamos rozando la ciencia ficción, ¿existe la posibilidad de aplicar esos trasplantes para el autismo o la esquizofrenia?

Yo pienso que en ese sentido estamos muy lejos y sería un poco escéptico. En el caso de la epilepsia, es relativamente sencillo, porque son muy focales, es decir, que puedes poner las células en un sitio muy concreto. La ventaja de las interneuronas es que se mueven mucho y pueden cubrir un área bastante grande, pero en estos momentos no tenemos una capacidad de reconstruir circuitos de una manera específica. Simplemente estamos añadiendo, por así decirlo, un baño de inhibición que lo que único que hace es controlar la actividad.

¿Tienen algún otro enfoque terapéutico en mente con el conocimiento que están adquiriendo sobre las interneuronas?

Nosotros no estamos haciendo eso, pero hay grupos de investigación que están trabajando en el tratamiento de tumores cerebrales, nuevamente basándose en la idea de que las interneuronas son capaces de migrar con mucha facilidad, incluso dentro del parénquima. Dentro del cerebro adulto es difícil migrar, salvo que seas una interneurona embrionaria o una célula cancerígena.

Hay grupos que están trabajando en el tratamiento de tumores cerebrales con trasplantes de interneuronas, basándose en la idea de que las son capaces de migrar con mucha facilidad

¿Y cómo se trataría un tumor con interneuronas?

Parte de lo que se sabe es que algunos tumores normalmente localizados producen muchas citoquinas. Y durante el desarrollo del cerebro, las interneuronas utilizan esas citoquinas como señal para moverse. Cuantas más citoquinas hay, más atraídas son hacia la corteza. Hay quien se ha dado cuenta de que algunos tumores producen estas citoquinas cuando están activos en el cerebro. Y experimentos en ratones sugieren que puedes trasplantar interneuronas, modificadas para expresar algo que active las Natural Killers (células NK) y guiarlas directamente al tumor. 

Es decir, ¿rodear esos tumores con interneuronas que lleven un tratamiento?

Exactamente. Se trata de llevar un tratamiento directamente al tumor, porque las interneuronas van a estar naturalmente atraídas por las citoquinas que generan las células tumorales.

Entre algunas personas con autismo se hace una defensa de la neurodiversidad como un valor adaptativo para la especie humana, que puede ser útil para áreas concretas del conocimiento. Como experto, ¿cómo lo ve? 

Tanto el cerebro como el resto de las características de los seres humanos se mueven en un espectro. Quizás lo que más distingue a nuestro cerebro, o el de los primates en general, es que se desarrolla durante un periodo de tiempo enorme, lo cual le da todavía más capacidad de remodelarse durante ese periodo largo de aprendizaje. Eso permite al cerebro adaptarse al medio y adquirir capacidades muy diferentes. Y durante la evolución, el hecho de que seamos capaces de generar cerebros todos muy parecidos, pero a la vez todos muy diferentes, creo que nos confiere una ventaja como especie.

Por aclararnos, ¿qué parte de estos trastornos es atribuible a la genética y cuánto se debe a factores ambientales?  

La heredabilidad genética es muy grande. Pensamos que seguramente un 80% de la culpa está en la variación de la expresión de genes. Tenemos identificados 200 y 300 genes que sabemos que, con gran probabilidad, van a producir una enfermedad del desarrollo. O sea, que la genética es claramente la clave.

Durante la evolución, el hecho de que seamos capaces de generar cerebros todos muy parecidos, pero a la vez todos muy diferentes, creo que nos confiere una ventaja como especie

¿Cuáles son los factores ambientales que pueden producir estas enfermedades cerebrales? 

En realidad son todos, porque nuestro cerebro está construido para que, una vez que nacemos, sea capaz de adaptarse a las condiciones de nuestro medio. Y gran parte de su éxito evolutivo es que los circuitos se terminan configurando en relación a lo que ocurre a nuestro alrededor. Si tenemos una situación de trauma muy severo al principio de nuestra vida, los circuitos que controlan el miedo o la ansiedad van a configurarse de una manera muy diferente a si tenemos una infancia completamente tranquila y no estamos expuestos a situaciones extremas. El hecho de que el cerebro siga cambiando durante esa etapa lo hace muy maleable ante los cambios, tanto para bien como para mal.

Se ha dicho en alguna ocasión que el número de niños autistas podría haber aumentado por el aislamiento de la pandemia, ¿qué opina?  

De lo que no tengo ninguna duda es de que esa época tan complicada, en la que las interacciones sociales han cambiado radicalmente durante un período tan largo de tiempo, va a tener un impacto en esa generación de niños. El cerebro es muy plástico y tiene mucha capacidad para readaptarse a los cambios, pero sin duda, comparado con otras generaciones, el cerebro seguro que poblacionalmente está configurado de manera diferente. Lo hemos visto con otras pandemias, lo hemos visto cuando hay hambrunas, lo hemos visto en muchos periodos en los que hay cambios muy grandes en nuestras pautas de comportamiento, nuestra alimentación, etcétera. Todo eso tiene una influencia directa en cómo se desarrolla nuestro cerebro.

La falta de interacciones sociales en la pandemia va a tener un impacto en los cerebros de una generación de niños

El secretario de Salud de Estados Unidos, Robert Kennedy Jr., atribuye el autismo a las vacunas y a una “toxina ambiental”. ¿Qué daño hacen este tipo de personajes a la investigación?  

El daño se lo hace a la sociedad en general, porque estas personas mediáticas lo que hacen es desplazar el foco, lo alejan del procedimiento científico. En general, se suelen basar en estudios incompletos o mal diseñados, trabajos que están refutados por otros 40 estudios, pero del que solo se destaca un aspecto elemental. Es un problema muy grave de desinformación.

¿Qué sensación tiene como un científico que lleva años dedicado al conocimiento ante esta ola de irracionalidad en la que vivimos?

Pues que nos hace falta mucho sentido común. Nos hace falta mucha didáctica y volver a los fundamentos básicos. Y es un problema que trasciende a la ciencia, porque lo vemos en la política, lo vemos en todo. Hemos perdido nuestra capacidad de mantener una discusión basada en hechos e interpretar esos hechos, de una manera sosegada, en base a las hipótesis más lógicas. En ciencia siempre vamos aprendiendo cosas nuevas que nos enseñan que nos hemos equivocado, al menos parcialmente, y que nos permiten seguir avanzando. Y eso lo hemos perdido como sociedad. Hemos perdido esa capacidad de pararnos y mirar a la realidad de frente, y de exigir responsabilidades a aquellos que no se basan en los hechos.

Los nombres de Antonio Damásio y su mujer Hanna, que trabajan mano a mano desde hace décadas, pasarán a la historia de la neurociencia por sus aportaciones en el estudio de la conciencia y la forma en que el sustrato físico configura nuestros pensamientos y la toma de decisiones. El autor del exitoso libro El error de Descartes ha visitado estos días Madrid para participar en el Future Trends Forum de la Fundación Innovación Bankinter, que en esta ocasión ha girado en torno a la inteligencia artificial “corporeizada”. 

A sus 80 años, Damásio se muestra abierto ante los cambios que trae la tecnología y la inteligencia artificial, pero también cree que algunas de estas herramientas, como las redes sociales, han facilitado la polarización y tensión política que se vive en todo el globo. El director del Instituto del Cerebro y la Creatividad de la Universidad del Sur de California (USC) asegura que no se implantaría un chip para mejorar sus capacidades cognitivas porque no le hace falta, y su viva conversación es buena prueba de ello. Charlamos con él después del encuentro y la conferencia sobre el futuro que ofreció en el hotel Ritz este martes. 

Si “la conciencia surge de la alianza entre el cerebro y el cuerpo”, ¿la inteligencia artificial necesitará un cuerpo?  

Bueno, de acuerdo con nuestro trabajo, nuestra conciencia requiere este matrimonio entre cuerpo y cerebro. Pero no es imposible que exista otra forma de generar conciencia para un dispositivo artificial sin las necesidades que tenemos biológicamente para nuestro tipo de conciencia. 

Sin embargo, algunos científicos trabajan en conseguir que una IA haga la prueba del espejo y se reconozca a sí misma, una versión más ‘corporeizada’ de este tipo de inteligencia.  

Sí, en general yo diría que es más difícil generar conciencia en un dispositivo que no tiene vida, por la lógica de la conciencia que conocemos. Si no necesitáramos el control de nuestra vida en nuestro cuerpo, probablemente no seríamos conscientes. Es una especie de efecto secundario de ese proceso, y surge porque tienes un interés creado en la naturaleza, un interés por mantenerte vivo tanto tiempo como sea posible. De modo que la conciencia está al servicio del proceso de la vida, lo que, por cierto, es bastante diferente de la forma en que la gente normalmente concibe la conciencia. 

La conciencia es una especie de efecto secundario del proceso de estar vivo

En esa definición, podría haber muchos otros animales o criaturas que también sean conscientes, ¿no?

Por supuesto. De hecho, cuando miras a tu alrededor, todos los mamíferos, aves, reptiles y peces son individuos conscientes.

A lo largo de su carrera ha afirmado que nuestros sentimientos y pensamientos están mediados por algunos cambios físicos en nuestros cuerpos. ¿Podría explicar esto de forma muy sencilla?

Antes que nada, hay que distinguir entre lo que llamamos sentimientos o sensaciones físicas (“feelings”) y las emociones. Los sentimientos homeostáticos ocurren muy temprano en la historia de la vida y en los organismos en general. Mientras que las emociones aparecen mucho más tarde en la evolución y a su vez causan su propio tipo de sentimientos. En la base de todo están nuestros sentimientos de existencia, los que tienen que ver con la regulación de la vida, por ejemplo, hambre, sed, dolor, náuseas… Son sensaciones homeostáticas que reflejan constantemente el estado dentro de tu organismo.  

¿Y afectan a tus decisiones?

 En efecto. Afectan a tus decisiones, pero en realidad son los sentimientos que emergen de las emociones los que tienen el mayor impacto en nuestras decisiones.  

Hay un neurocirujano italiano (Sergio Canavero) que anda todavía prometiendo hacer un trasplante de cabeza, ¿por qué es una idea estúpida?

No conozco los detalles, pero —incluso si fuera posible poner una cabeza en un cuerpo diferente— no creo que sea una buena idea. Creo que sería un gran problema, porque mucho de lo que hemos desarrollado en la base de nuestra psicología está ligado a lo que nuestro cuerpo ha entregado a ese cerebro. Este trasplante sería una mezcla de dos criaturas, la criatura que dio lugar a los sentimientos y luego la criatura que está pensando.  

Todo porque tenemos esta visión dualista de que mente y cerebro son cosas separadas, ¿no? 

Efectivamente. Nuestra conciencia no es solo el resultado del trabajo del cerebro. Es el resultado de la integración del cerebro y el cuerpo, las dos cosas funcionan juntas. Lo que sentimos no lo crea el cerebro, sino que es creado por la interacción del cuerpo y el cerebro. Las imágenes que constituyen nuestros sentimientos provienen de los fragmentos de músculo y de la mucosa del estómago, y la boca, y muchos otros lugares, de lo que realmente sucede en el cuerpo. Los sentimientos no son fantasmas en el aire, están hechos de lo que somos físicamente.  

Los sentimientos no los crea el cerebro, son creados por la interacción con el cuerpo. No son fantasmas en el aire, están hechos de lo que somos físicamente

Este mismo lunes un equipo ha mostrado que personas con lesión medular pueden recuperar el movimiento con estimulación cerebral profunda del hipotálamo, sin relación con el movimiento. ¿Cambia lo que sabemos sobre cómo se conectan estas vías neuronales?  

No he leído el trabajo, pero hay numerosas partes del cerebro que tienen que ver con el movimiento, aunque no necesariamente estén en el lugar donde se genera. El movimiento termina generándose a partir de estructuras en la médula espinal, en el tronco del encéfalo y en el propio cerebro. Por ejemplo, los ganglios basales están muy alejados de la estructura que tiene que ver con el movimiento y, sin embargo, su deterioro hace que las personas con la enfermedad de Parkinson tengan problemas con el movimiento. 

¿Hasta qué punto han aprendido usted y su esposa gracias a cerebros dañados como el de Phineas Gage? ¿Se sienten como ingenieros que intentan aprender a partir de un motor averiado?

Efectivamente, porque en realidad esa es la forma en que funciona: estudiando algo que salió mal en una máquina. Pero en este caso la máquina es muy compleja. Incluso un automóvil o un avión son muy simples en comparación con nuestro cerebro. Lo que permite el estudio de las lesiones cerebrales es localizar un problema particular y luego estudiar qué parte salió mal para entender cómo funciona junto al resto del sistema.

El estudio de las lesiones cerebrales nos permite entender cómo funciona el conjunto del sistema

¿Están nuestros cerebros preparados para convivir con tantos dispositivos y pantallas? ¿Qué piensa de la teoría de que forman parte de nuestra “mente extendida”?

Bueno, muchos de los dispositivos de IA son prolongaciones de nuestros cuerpos y, en cierta medida, de nuestra mente. Hay formas de realizar determinadas operaciones mejor y más rápidamente. Así que es una mejora, especialmente en el ámbito de la capacidad de memoria y en el ámbito de la velocidad. Creo que contar con IA es útil porque nos da una perspectiva aún mejor de lo que somos y de lo diferentes que somos de las máquinas.

¿Y remodelará nuestro cerebro en el futuro o lo está haciendo ahora mismo?  

Sí, absolutamente. Pero el grado en que remodela nuestras máquinas internas es limitado. Le da nueva forma, en cierto modo afina, reorganiza las cosas un poco, pero no hace transformaciones radicales. 

¿Qué opina entonces de proyectos como Neuralink, de Elon Musk? ¿Cree que en un futuro la tecnología podrá expandir nuestras capacidades?

Bueno, teóricamente, no es imposible. Ya existen implantes para intentar frenar los ataques epilépticos o ayudar al sistema motor. La cuestión es la precisión con la que vas a poder hacer esas “mejoras”. Y la otra pregunta es: ¿por qué lo harías? Sabes, yo estoy bien como estoy. No me interesa tener un chip en mi cerebro que transforme mi mente, quiero pensar con mi propio sistema.  

No me interesa tener un chip en mi cerebro que transforme mi mente, quiero pensar con mi propio sistema

Se hablaba de que la IA haría el trabajo tedioso y ahora parece estar entrando en el terreno de la creatividad, ¿cree que será una seria competencia para los humanos?

Bueno, en relación con las artes visuales o la música, si la IA obtiene el secreto de cómo hacerlo, pueden hacer cosas potencialmente muy interesantes para nosotros. No tengo ningún problema con eso. Creo que esa es una forma de explorar la humanidad y eso está perfectamente bien.

¿Cómo puede ayudarnos la neurociencia a luchar contra la polarización política en la que vivimos?

Oh, esa es una pregunta muy interesante. Y realmente no lo sé, porque creo que lo que está pasando humanamente a nivel político es muy, muy preocupante. Y muy triste. Tal vez la tecnología que nos rodea haya tenido un efecto. No me sorprendería, por ejemplo, que las redes sociales hayan tenido un efecto negativo en la forma en que operamos los seres humanos, porque en lugar de relacionarnos directamente, estamos haciendo que nuestras relaciones sean muy remotas. Esta es mi impresión. Quiero decir, no es científico.

Tal vez la tecnología que nos rodea haya tenido un efecto en los conflictos, nuestras relaciones son menos físicas y muy remotas

Algunos de sus colegas piensan que las ideas políticas están tan arraigadas en nuestro cerebro que cuando alguien las ataca sentimos como una agresión física. ¿Este es uno de los motivos de este tipo de confrontaciones?  

Lo es. Vivimos un momento muy preocupante para la humanidad. Y basta con mirar todos los conflictos que están ocurriendo en todo el mundo en este momento. Hay conflictos en todas partes.  

Y muchos de ellos son consecuencia de un maremoto que alguien inició en nuestro cerebro en primer lugar, ¿no?

Sí. Exactamente. Alguien ha agitado esas aguas previamente.

 ¿Algún consejo sobre cómo podríamos protegernos de esta ira o de estos ataques a nuestro cerebro? 

Probemos a tomar una buena copa de cava, por ejemplo.

Resulta paradójico que el cerebro, nuestro órgano más complejo, tenga una capacidad muy limitada para autorrepararse cuando sufre un daño. Cada año se producen en España 1 000 nuevos casos de lesión medular por traumatismo, según datos del Ministerio de Sanidad, lo que supone que en nuestro país vivan entre 25 000 y 30 000 personas afectadas.

Precisamente ‘ayudar’ al cerebro a recuperarse de estos daños es el objetivo del grupo del neurocientífico Grégoire Courtine (Dijon, Francia, 1975), formado en física y matemáticas, y doctorado en Medicina. Desde hace casi dos décadas han presentado, desde la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), investigaciones pioneras que tratan de revertir dicha parálisis.

Así, en 2016 el grupo logró que monos caminaran después de una lesión medular gracias a una interfaz cerebro-médula. Y en mayo de 2023 lograron que un hombre tetrapléjico de 40 años volviera a caminar. Dos hitos sin precedentes.

Hoy, la revista Nature Medicine muestra su último avance: mejorar la marcha de forma inmediata y duradera en dos personas con lesiones incompletas de la médula espinal, mediante estimulación cerebral profunda del hipotálamo lateral, una zona del cerebro que no se asociaba hasta ahora al movimiento.

“La estimulación cerebral del hipotálamo lateral promueve la reorganización duradera de las redes neuronales y permite la recuperación incluso después de que se apague esta intervención”, afirma a SINC Quentin Barraud, director de la División Mecanística del Centro Defitech para Neuroterapias Intervencionistas (NeuroRestore), que dirige Courtine.

Novedades de este hallazgo

Además, como explica Barraud, la estimulación cerebral puede complementar a la espinal para proporcionar una estrategia de recuperación más completa. “También ofrece una opción para pacientes con lesiones en las que la estimulación espinal puede no ser aplicable, como las lesiones lumbosacras. Es una valiosa adición al conjunto de herramientas terapéuticas para las lesiones medulares”, añade.

“Lo novedoso de esta investigación no es la estimulación cerebral profunda, que ya se hace en humanos en otras enfermedades y en modelos animales para lesión medular. Lo nuevo es la diana de la estimulación, el hipotálamo lateral, que no está entre las regiones cerebrales relacionadas directamente con la actividad motriz”, valora por su parte Juan de los Reyes Aguilar, jefe del Grupo de Neurofisiología Experimental del Hospital Nacional de Parapléjicos (Toledo).

Lo nuevo es la diana de la estimulación, el hipotálamo lateral, que no está entre las regiones cerebrales relacionadas directamente con la actividad motriz

Juan de los Reyes Aguilar — Hospital Nacional de Parapléjicos (Toledo)

“Este núcleo se ha relacionado tradicionalmente con la termorregulación, apetito o estados de alerta”, detalla el investigador, que no ha participado en la investigación del grupo suizo.

“La identificación del hipotálamo lateral como protagonista de la recuperación motora tras una parálisis constituye en sí misma un importante descubrimiento científico”, resalta Courtine. Y ha sido posible gracias a la cartografía anatómica y funcional de todo el cerebro con resolución celular en grandes organismos.

Mapeo con resolución celular

Mediante imágenes 3D, los investigadores mapearon la actividad cerebral de ratones con lesiones medulares durante las fases de recuperación para identificar las regiones cerebrales involucradas en la marcha durante la recuperación. Entre ellas, un grupo de neuronas del hipotálamo lateral, parecían tener un papel importante en la recuperación. De esta forma, ensayaron y pusieron a punto la estimulación cerebral profunda de esta nueva diana en roedores.

En este nuevo estudio clínico piloto en dos participantes con lesión medular incompleta se demostró que la terapia de estimulación cerebral profunda del hipotálamo lateral, junto con la rehabilitación, mejoraba inmediatamente la marcha, sin efectos adversos graves.

Además, favorecía la recuperación funcional, que persistió cuando se suspendió la estimulación cerebral.

Facilitar las tareas cotidianas

“Este método está diseñado para personas con lesiones incompletas de la médula espinal, en las que algunas vías neuronales permanecen intactas, pero están infrautilizadas. La estimulación cerebral profunda requiere la implantación quirúrgica de electrodos en el cerebro, un procedimiento invasivo guiado por imágenes, lo que permite llevarlo a cabo con alta precisión para minimizar los riesgos”, puntualiza Barraud.

Este método está diseñado para personas con lesiones incompletas de la médula espinal, en las que algunas vías neuronales permanecen intactas

Quentin Barraud — Investigador de NeuroRestore

El austriaco Wolfgang Jäger, de 54 años, es uno de los dos pacientes que se han beneficiado de esta técnica, tradicionalmente utilizada para tratar el párkinson y el temblor esencial, y que ahora, en un enfoque novedoso, se ha aplicado al hipotálamo lateral para revertir la parálisis parcial.

Jäger lleva en silla de ruedas desde 2006, por una lesión medular en un accidente de esquí. Ahora, con este nuevo avance del grupo de Courtine ha ganado movilidad e independencia. “El año pasado, durante las vacaciones, no me costó nada bajar un par de escalones y volver al mar gracias a la estimulación”, apunta. La terapia ha facilitado sus tareas cotidianas: “Puedo alcanzar cosas en los armarios de la cocina”.

“Esta investigación demuestra que el cerebro es necesario para recuperarse de una parálisis, pero sorprendentemente no es capaz de aprovechar plenamente la proyecciones neuronales que sobreviven tras una lesión medular. Gracias a este descubrimiento podemos activar estas conexiones residuales y aumentar la recuperación neurológica en personas con lesión medular”, declara Courtine.

Tratamientos efectivos para los lesionados

Concepción Serrano López-Terradas, del Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC, trabaja en el desarrollo de biomateriales basados en óxido de grafeno reducido para reparar la médula espinal lesionada y en el desarrollo de un bypass activo para restablecer la conexión nerviosa (ByAxon). “Esto es solo el comienzo de una nueva línea de trabajo en la que habrá que verificar, entre otras cosas, el impacto a corto, medio y largo plazo de la estimulación cerebral profunda”, estima.

Dada la variedad de funciones en el control del comportamiento del hipotálamo lateral, tanto Serrano López-Terradas como Juan de los Reyes Aguilar señalan la importancia de descartar efectos adversos que pudiera provocar la estimulación cerebral.  

Para la especialista, “la pregunta que sigue abierta es cuántos pacientes con lesión medular podrán beneficiarse de estas terapias reparativas y si ese día está cerca. A pesar de esta incertidumbre, resulta imposible no alegrarse con logros tan esperanzadores para todos como los descritos en este artículo”.

“Cada paso nos acerca más a nuestro objetivo final de proporcionar tratamientos efectivos para diversas formas de lesión medular”, concluye Barraud.

Con la edad, el cerebro se atrofia y perdemos tejido de manera más o menos progresiva como parte de un proceso natural de envejecimiento. Esto hace que nos volvamos más lentos, no solo físicamente, también en cuanto a nuestra memoria. Pero hay un privilegiado grupo de personas a los que esta regla escrita en nuestros genes parece no afectarles. O al menos, no de la misma forma que al resto. Envejecen, claro, pero lo hacen de manera diferente.

Son los superancianos (superagers, en inglés). Aunque colocarles delante el prefijo “súper” pueda parecer demasiado, tiene todo el sentido: todavía no comprendemos del todo qué tienen de especial para que su memoria sea la de una persona unos 30 años más joven. Y en España –concretamente en el madrileño barrio de Vallecas– como mínimo, conocemos un centenar de ellos.

Los primeros estudios que describieron a los superancianos datan de 2012, firmados por la neuróloga Emily Rogalski, de la Universidad de Chicago. La experta descubrió que una región del cerebro era más gruesa en este grupo que en el resto. Esto les llevó a la conclusión de que comprender los factores que causaban este envejecimiento inusual podía ser clave para prevenir deterioros relacionados con la edad o incluso “los cambios más severos asociados con el alzhéimer”.

Pero fue Bryan Strange, director del Laboratorio de Neurociencia Clínica del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid y doctor en Neurología Cognitiva por el Instituto de Neurología de Reino Unido, quien se ha encargado de desarrollar esta investigación.

“Este proyecto nace en un congreso en Estados Unidos cuando fui a ver una charla sobre envejecimiento saludable. Presentaron esta línea de investigación de superagers que estaban desarrollando en Chicago, con una definición muy clara”. Strange habla con elDiario.es en una de las salas del Centro de Alzheimer Reina Sofía, que con la colaboración de la Fundación Cien lleva adelante el proyecto Vallecas Alzhéimer Reina Sofía (VARS). El académico ha desarrollado desde hace años en la Universidad Politécnica de Madrid sus estudios sobre envejecimiento cognitivo, aunque fue en 2021 cuando la investigadora Marta Garo Pascual, Strange y su grupo publicaron su primera investigación sobre este grupo de voluntarios que estaban analizando. Pero ¿qué tienen de especial?

Escuchar música seguramente enriquece el cerebro. Tiene una estructura matemática que le gusta mucho a nuestro cerebro, además, el aprendizaje de cualquier tipo puede añadir algo a su conectividad funcional

Se trata de personas de 80 años de edad o más que tienen la memoria igual que una persona de 50 o 56 años, con lo que se mantienen muy bien tanto en términos de memoria como en agilidad, explica Marta García Huesca, doctoranda que acompaña al investigador durante la entrevista. El Strange Lab consiguió reunir en un inicio a 64 superancianos, a los que se les sometió a diferentes tipos de pruebas, algunas de lógica o fluidez semántica, pero también resonancias magnéticas, entre otras.

Sus resultados se compararon con otros ancianos del grupo de control, que también se encontraban en buenas condiciones físicas y en ambos casos se observó que tenían niveles muy bajos de biomarcadores para demencia en sangre. Sin embargo, los superancianos mostraban mejor memoria que sus compañeros, y también parecían ser más ágiles. “Se mueven más rápido, no solo en pruebas de mesa que se llaman fingertaps, sino también en ponerse de pie desde una silla, dar marcha atrás o sentarse, por ejemplo”, explica Strange.

Salud mental y... música

¿Existe una receta para protegernos de la atrofia cerebral con el envejecimiento? La respuesta rápida sería que no, en ciencia no hay recetas mágicas para frenar lo inevitable. Pero la respuesta larga es mucho más interesante. Las conclusiones de los estudios publicados apuntan a que sí existen determinados factores que tienen en común este raro grupo de mayores.

La hormona del estrés es muy tóxica para el hipocampo, que es el área de memoria más afectada en Alzhéimer. Altos niveles de estrés producen disminución de la habilidad de memoria

Todavía no hay evidencia suficiente sobre si hay genes implicados directamente, aunque el doctor Strange cree que sí los puede haber. Al margen de la genética, hay que tener en cuenta otro concepto: la epigenética, cuando los cambios se producen en nuestro ADN por factores ambientales como la alimentación o los hábitos de vida. Y aquí parece que sí hay diferencias.

La primera de esas claves es la salud mental. Los superancianos remiten rangos “mucho más bajos” de depresión y ansiedad. Hoy sabemos que cuidarnos psicológicamente es clave y que una mala salud mental se relaciona con una mayor predisposición a padecer enfermedades neurodegenerativas. “La hormona del estrés es muy tóxica para el hipocampo, que es el área de memoria más afectada en alzhéimer. Altos niveles de estrés producen disminución de la habilidad de memoria”, explica Strange, lo que puede convertirse en un “círculo vicioso”. A más problemas de memoria, más depresión y menos ganas de socializar, lo que implica más estrés, y a la vez más problemas de memoria.

Los superagers también son “más musicales”. O bien han aprendido a tocar un instrumento durante su juventud o han escuchado más música que los demás. “Escuchar música seguramente enriquece el cerebro. Tiene una estructura matemática que le gusta mucho a nuestro cerebro, además, el aprendizaje de cualquier tipo puede añadir algo a su conectividad funcional”, añade el experto.

Strange describe una anécdota bien conocida por quienes hayan vivido de cerca una enfermedad como el Alzhéimer: llega Navidad y en el centro de mayores, comienzan a sonar villancicos. Muchos de esos residentes ya no recuerdan prácticamente nada de sus familias, pero oyen un villancico y comienzan a cantar. “Algo queda ahí y no entendemos qué es”, reconoce el doctor.

¿Y el ejercicio o la dieta? Sorprendentemente, estos mayores no hacen más ejercicio ni llevan una dieta especialmente más saludable que el resto. ¿Eso significa que son sedentarios o que no se alimentan adecuadamente? No. El neurólogo precisa que puede ser que sí sean más activos que el resto, aunque no hagan ningún deporte en específico. Y respecto a la dieta, explica Strange, todos partían de una dieta mediterránea, con lo que se presupone que la mayoría de los ancianos llevarían unos hábitos similares de comida.

Al doctor le interesa especialmente uno de los puntos el estudio: el del sueño. “Me ha gustado”, dice sonriendo. “No es que duerman más o menos: duermen lo suficiente. Me gustaría despertarme y decir ”he dormido lo suficiente'“.

Más sustancia gris en el hipocampo

¿Los superancianos tienen supercerebro al nacer? No, no es más grande que el del resto, sino que ese proceso de atrofia que hace que el órgano pierda tejido, en este grupo de estudio, es mínimo. “No es que hayan nacido con el cerebro más grande, sino que se va achicando de forma más lenta”, precisa Strange. Lo que sí tienen, según los estudios más recientes, son neuronas más grandes.

Concretamente, estas células se han observado en la capa II de la corteza cerebral entorrinal, una parte del cerebro que está relacionada con la preservación de la memoria. Y además, se ha encontrado “más sustancia gris en el hipocampo, que es una de las áreas del cerebro que se encarga de la memoria. Parece que comparados con otras personas que envejecen normal sin patologías tienen más densidad de neuronas en el hipocampo y en el tálamo, en la zona que se encarga de las habilidades motoras”, explica Marta García.

Uno de los procesos fundamentales para conocer exactamente qué sucede en los cerebros de las personas con enfermedades neurodegenerativas es el análisis neuropatológico. La Fundación Cien dispone de un biobanco con tejidos donados que son estudiados para contrastar la información clínica del paciente con lo que se ve al microscopio. “Aunque clínicamente una persona parezca tener una enfermedad de alzhéimer de forma aislada, cuando estudiamos el tejido evidenciamos otras patologías asociadas”, explican María José López Martínez, neuropatóloga, y Laura Saiz, coordinadora de este banco de cerebros.

De esta manera, se puede comparar esa información observada con su cuadro clínico y explicar qué alteraciones provocan sus síntomas. “Además, al ver qué ocurre exactamente en el cerebro de un paciente con demencia estamos ayudando a desentrañar los mecanismos que generan la enfermedad”, continúa la experta, algo crucial para avanzar en las investigaciones y conseguir nuevas terapias.

“No todos vamos a tener demencia pero todos vamos a envejecer”

En el pasado mes de mayo, investigadores españoles publicaron en la revista Nature Medicine que más del 95% de las personas mayores de 65 años con dos copias del gen APOE4 presentaban biomarcadores de alzhéimer en el líquido cefalorraquídeo y en las exploraciones PET. Es decir, la mayoría tenía más posibilidades de desarrollar la enfermedad. “Algunos estudios de EEUU indicaban que este gen no estaba en su grupo de superagers, pero tenían una muestra pequeña. Ahora tenemos más de 100 y vemos que ese gen está ahí: hay superagers con APOE4”. Es decir, que puede que existan otros factores protectores contra el efecto de este gen.

Los superancianos son “un fenotipo raro”, explica el doctor, por lo que es complicado establecer qué genes pueden intervenir en su proceso de envejecimiento. Para eso es necesario una muestra grande, con miles de participantes, para poder hacer análisis de ADN y comparar resultados, por lo que Strange propone un grupo internacional.

Además, el experto busca hacer estudios de magnetoencefalografía, una técnica para observar si este grupo de personas tienen más conectividad frontal: “Si logramos encontrar cómo funciona esa conectividad a lo mejor lo podemos inducir de formas no invasivas estimulación cerebral transcraneal en otras personas mayores para intentar mejorar su rendimiento cognitivo”, precisa. De esa manera se podría aplicar la información obtenida a mejorar la calidad de vida de personas que presentan una pérdida de su función cerebral, pero también desentrañar qué ocurre en el cuerpo al final de nuestra vida. “Porque no todo el mundo va a tener demencia, pero todo el mundo va a envejecer”, precisa Strange.

Rafael Yuste (Madrid, 1963) se toma muy en serio el concepto de universidad de verano. Desde un aula a la orilla de la playa, ataviado con polo y visera, dirige la primera Escuela de Neurotecnología en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP) de Santander. Se trata de un foro académico estival donde en su juventud fortaleció su formación humanística y científica y donde conoció a grandes referentes de la investigación. Aunque el destino de este neurobiólogo español, afincado en Nueva York desde hace 44 años, se escribió mucho antes. Entre los renglones del libro de Ramón y Cajal que le regaló su padre cuando tenía 14 años. 'Los tónicos de la voluntad' fueron una receta decisiva, una lectura que inspiró su vocación.

Aquel niño hoy es catedrático de Biología y director del Centro de Neurotecnología en la Universidad de Columbia, en Estado Unidos. Toda su vida se orienta a descifrar el enigma del cerebro. Convenció a Barack Obama para emprender un proyecto épico: desarrollar una cartografía cerebral. En su laboratorio neoyorquino llevan diez años manipulando el comportamiento de los ratones. Él sueña con la posibilidad de que estos avances puedan llegar a vencer la maldad, a eliminar la violencia de los seres humanos. Pero es consciente de que la manipulación del cerebro puede avivar sombras. Por eso se ha involucrado no solo en desarrollar tecnología sino también legislación que proteja la actividad cerebral de las personas.

Usted estudió piano y composición hasta que empezó a hacer la tesis. La música desata en nosotros emociones, como también sucede a vez con determinados aromas, ¿por qué sucede esto?

No se sabe, es un misterio enorme por qué la música afecta al cerebro y por qué ondas de presión en el aire, los sonidos, pueden cambiar y manipular el estado anímico de las personas. Es un gran misterio. En mi caso, la formación musical es un entrenamiento, como el de un deportista o de un matemático. Requiere mucho tiempo, precisión, exactitud y posiblemente esto me haya ayudado, pero tampoco lo sé, puede ser accidental.

El objetivo principal del laboratorio que dirige en Columbia es descifrar el código neuronal. La relación entre la actividad de las neuronas y el comportamiento o estados mentales. ¿Cómo convenció a Obama para que pusiera en marcha el proyecto 'BRAIN' que lideró para hacer un mapa del cerebro?

La propuesta salió de una tormenta de ideas entre 25 científicos durante una reunión en Inglaterra en la que teníamos que responder a la pregunta de por qué la neurociencia no avanzaba. Ahí propuse que el problema que teníamos eran los métodos, que había que desarrollar nuevos métodos para medir la actividad del cerebro y para cambiarla, y esto es lo que llamamos neurotecnología. La propuesta fue recibida con muchas críticas por mis propios compañeros, pero esto en vez de achantarme, me dio más fuerza. Convencí a otros tres científicos y escribimos un borrador del proyecto del cerebro. Se lo mandamos a la Casa Blanca y para nuestra sorpresa el mismo día nos respondieron que estaban muy interesados. Empezamos a hablar con el departamento equivalente al Ministerio de Ciencia. En un año y medio visitamos la Casa Blanca seis veces y les convencimos de que había que hacerlo. Ahí le pasaron la pelota a Obama y se involucró. Dijo: no solamente hay que hacerlo sino que quiero que sea mi proyecto estrella. Le cambió el nombre y lo lanzó en 2013. Aún está en activo, es un proyecto a 15 años e involucra a 500 laboratorios con un presupuesto anual de 800 millones de dólares.

¿Qué rincones oscuros quedan por alumbrar en ese mapa del cerebro?

Todavía quedan muchísimos. Desde los tiempos de Cajal llevamos un siglo estudiando las neuronas una a una y hemos aprendido muchísimo de cómo funcionan, qué partes tienen, qué moléculas utilizan… pero tenemos gran desconocimiento para entender cómo funcionan los circuitos neuronales, qué es lo que hacen cuando se activan entre ellas y cómo puede surgir la actividad mental de las personas o las patologías de los pacientes. Nos queda mucho terreno por recorrer.

La neurotecnología será capaz de ayudar a tratar Alzheimer, Párkinson o los ictus. Pero, como puede alterar la personalidad, usted confía en que permita al ser humano aumentar sus capacidades cognitivas para eliminar ciertas lacras sociales como la violencia o la agresión física. Es algo que nunca se había planteado: emplear la ciencia para ser mejores personas...

Es una idea que propuso un científico español ya fallecido, Rodríguez Delgado, un pionero de la nanotecnología. Escribió un libro titulado 'La planificación cerebral del hombre futuro'. La idea es que como el cerebro genera la mente humana con estos métodos de medir la actividad cerebral podemos cambiar y mejorar la actividad cerebral. Esto va a tener unas repercusiones gigantescas en la sociedad, porque prácticamente todo lo que hacemos los humanos tiene que ver con la actividad cerebral: desde eliminar lacras como puede ser la violencia o la agresión a facilitar el aprendizaje. Precisamente en el curso en el que estamos trabajando esta semana en Santander se ha hablado de cómo utilizar la neurotecnología para ayudar a pacientes que hayan tenido un ictus cerebral en la rehabilitación y en el aprendizaje de tareas motoras. Es el aperitivo de lo que nos viene. La neurotecnología tiene tres grandes ventajas: en la ciencia, para entender cómo funciona el cerebro, en la medicina, para diagnosticar y curar las enfermedades cerebrales, y en la economía, porque se pueden generar muchos dispositivos que se pueden vender en el mercado para facilitar la vida de las personas. Creo que vamos abocados a un futuro en el que el ser humano sea un ser humano híbrido donde parte del procedimiento mental ocurrirá asistido por dispositivos de neurotecnología. Va a ser inevitable porque llevamos toda la historia intentando aumentar y mejorar lo que hacemos y no vamos a parar ahora. En el momento en que tengamos estos métodos para entrar en el cerebro vamos a poder mejorarnos a nosotros mismos.

No solo estamos involucrados en el desarrollo de la neurotecnología, sino en el desarrollo de una serie de derechos que protejan la actividad cerebral de las personas y que se utilice dentro de un marco ético y humanístico

Rafael Yuste — Neurobiólogo

Siempre se dice que llegará un día en el podrán leernos el pensamiento. En el cerebro habita nuestra personalidad, nuestra identidad. ¿Tiene derecho alguien a descifrarlo, a desnudarlo? ¿Para qué servirá?

El conocimiento y la ciencia son siempre buenos. No sabemos lo que es un pensamiento, pero se puede empezar a descifrar el lenguaje interno. Muchas personas pensamos utilizando palabras o imágenes. Esto se empieza a descodificar y puede tener muchas ventajas. Primero, para entender cómo funciona el cerebro, conocernos a nosotros por dentro. Segundo, para la medicina. Hay enfermedades como la esquizofrenia que tienen alteración del pensamiento. Si podemos descifrar el lenguaje y la percepción sensorial podremos ayudar o incluso corregir las alucinaciones que tienen las personas con esquizofrenia y ayudarles a eliminar sus síntomas. Eso no es una locura pensarlo. Con el desarrollo de la neurotecnología comercial llegar a conseguir dispositivos para aumentar las capacidades sensoriales o de pensamiento. Todo esto yo lo veo como algo bueno, pero hay muchas consecuencias éticas y sociales. Por eso no solo estamos involucrados en el desarrollo de la neurotecnología, sino en el desarrollo de una serie de derechos que protejan la actividad cerebral de las personas y que se utilice dentro de un marco ético y humanístico. 

¿Llegará un día en el que, por ejemplo, los políticos puedan tocar una tecla en nuestro cerebro para inducirnos a votarles? ¿Pueden leer los datos de nuestro cerebro como si leyesen los datos de un móvil?

Descifrar y manipular la actividad cerebral ya se ha hecho en animales con neurotecnología. Precisamente en nuestro laboratorio de Nueva York somos expertos mundiales en manipular la actividad cerebral de los ratones. Llevamos diez años haciendo estos experimentos, no porque nos interese manipular el comportamiento de los ratones, sino porque queremos entender cómo funciona su cerebro para poder ayudar a pacientes con patologías cerebrales. Lo que se puede hacer en un ratón hoy se puede hacer en un humano mañana. Por eso me he involucrado a fondo no solo en desarrollar tecnología sino en proteger a la población de los riesgos de su utilización indebida. Hay varios lugares en el mundo donde ya es ilegal esta cuestión. Chile fue pionero con una reforma de la Constitución para proteger la actividad cerebral. También es ilegal en Colorado y lo va a ser en California. Por tanto no habrá posibilidad de manipulación.

¿Pero grandes organismos como la ONU o la propia Unión Europea deberían avanzar ya también en regular esta cuestión?

Estamos en ello, trabajando con los dos. Con la ONU llevamos cinco años trabajando en tres comités, pero va muy lento. Desafortunadamente son organizaciones muy monolíticas que cambian con dificultad, pero ese es nuestro objetivo: instaurar los neuroderechos en la legislación global de derechos humanos. Si va todo bien tardaremos unos dos años.

¿Tiene algún sentido pensar que podemos tomar decisiones con el corazón o con la cabeza?

Es una manera de hablar muy superficial. Todas las decisiones se toman en el cerebro, que tiene muchas partes. Algunas más dominadas por la actividad emocional y otras que tienen que ver más con juicios de cálculos sobre qué va a ocurrir en el futuro, que es más como jugar al ajedrez. Y todo esto está influido por las experiencias personales de cada persona que dejan un poso de memoria en el cerebro que influye en todas las decisiones. No hay decisiones que se tomen con el corazón, es todo cerebral.

¿De qué se alimenta el cerebro? ¿Por qué hay personas con una capacidad mayor que otras de aprender o de recordar? ¿Es una cuestión genética o influyen la experiencia y el conocimiento?

No se sabe. Se piensa que las dos cosas son importantes, que hay una parte genética y una parte de la experiencia durante la vida y sobre todo durante la niñez, un periodo en el que el cerebro es especialmente plástico. Esto lo descubrió precisamente mi maestro, el Premio Nobel de Medicina Torsten Wiesel. Hay un periodo crítico en el desarrollo del cerebro durante la niñez donde el cerebro es muy plástico y se pueden aprender muchas cosas, a hablar idiomas, a andar. Cuando pasa el periodo crítico es muy difícil aprender.

Una vez que sepamos cómo funciona el cerebro igual hay mejores maneras de educar a los niños. Es uno de los grandes desafíos de la neurociencia, aportar datos que mejoren las estrategias educativas

Rafael Yuste — Neurobiólogo

¿El sistema educativo promociona ese aprendizaje tan temprano?

Ahora mismo el sistema educativo utiliza recetas para enseñar a los niños que vienen un poco heredadas de generaciones anteriores y de las costumbres y las tradiciones. Una vez que sepamos cómo funciona el cerebro igual hay mejores maneras de educar a los niños. Es uno de los grandes desafíos de la neurociencia, aportar datos que mejoren las estrategias educativas.

Creo que uno de los campos que más le interesan es cómo funciona la memoria. Y cómo funcionan los recuerdos. De la infancia nos quedan muy pocas imágenes. ¿Desde qué edad podemos recordar? ¿Y son cosas que nos pasaron, que vivimos o que nuestra mente genera a partir de los relatos que nos hacen por ejemplo nuestros padres?

La memoria es uno de los grandes misterios de la neurociencia. Hoy no podemos decir que entendemos cómo funciona la memoria. Son preguntas muy importantes, pero tenemos un gran desconocimiento de la memoria. Se está estudiando en ratones, en moscas, y se puede manipular las memorias de estos animales, pero todavía queda mucho recorrido para poder aventurar hipótesis o respuestas a estas preguntas.

El cerebro no descansa cuando dormimos. Está siempre encendido. Es otro mito popular, como que solo se utiliza el 5%. Todas las partes del cerebro se utilizan siempre al 100%, despierto o dormido

Rafael Yuste — Neurobiólogo

¿Dormimos para descansar pero nuestro cerebro vive otra vida paralela imaginaria mientras soñamos? ¿No es una contradicción?

El cerebro no descansa cuando dormimos. Está siempre encendido. Es otro mito popular, como que solo se utiliza el 5%. Todas las partes del cerebro se utilizan siempre al 100%, despierto o dormido. La única manera en que no se utiliza es cuando mueres o entras en coma. Ahí ya se apaga el cerebro. Pero desde que naces hasta que mueres el cerebro está siempre encendido y siempre funcionando. No se sabe para qué sirve el sueño. Es otra de las grandes cuestiones desconocidas. Hay muchas hipótesis, algún experimento que apunta a que puede ayudar a los recuerdos.

¿Todos los cerebros son iguales? ¿Hay diferencias entre mujeres y hombres?

Las hay. Igual que hay diferencias en los cuerpos, pero no se sabe si son importantes. Lo normal es que la diferencia en el cerebro tenga que ver con la diferencia en el comportamiento de la persona porque el cerebro genera el comportamiento. Es igual que el cuerpo: tiene unas características comunes pero cada persona es distinta. Lo mismo pasa con el cerebro. 

Un dispositivo no invasivo que estimula la médula espinal mediante electrodos externos mejoró la función del brazo y la mano en 43 de los 60 participantes con tetraplejia (parálisis de la parte superior e inferior del cuerpo) en un ensayo clínico cuyos resultados se publican este lunes en la revista Nature Medicine. Todos los participantes se sometieron a un programa de rehabilitación clínica estandarizado durante un período de dos meses, seguido de otros dos meses reforzados con el dispositivo, en los que se registraron las mejoras en la fuerza y la capacidad de agarrar objetos.

Los resultados muestran que un 72% de los pacientes consiguieron mejoras significativas en la fuerza muscular del brazo y en la capacidad de agarre de la mano gracias a la estimulación eléctrica. “Es asombroso”, dice uno de los participantes en los vídeos facilitados por los autores del estudio, en los que se aprecia cómo el paciente pasa en unas semanas de no poder agarrar una canica con precisión a poder atraparlas con dos dedos y meterlas en un cubo. El análisis posterior también reveló mejoras autoinformadas en la calidad de vida, así como una reducción en la frecuencia de los espasmos, un mejor sueño y una mejor sensación en la parte superior del cuerpo, incluido el sentido del tacto.

Sin operación quirúrgica

El dispositivo, llamado ARC EX, suministra una corriente eléctrica a la médula espinal a través de electrodos de superficie que luego pueden modular las neuronas dentro de los segmentos espinales específicos. Las lesiones de la médula espinal afectan la relación entre el cerebro y la médula espinal que regula las funciones neurológicas, y cuando ocurren en la columna suelen afectar la función de las manos y los brazos. Hasta ahora se había demostrado que la estimulación eléctrica de la médula espinal restaura funciones neurológicas deterioradas pero tenían la desventaja de que requerían procedimientos quirúrgicos invasivos para la implantación de electrodos en regiones específicas de la médula espinal.

Con esta nueva aproximación, los investigadores no han encontrado efectos adversos importantes y el tratamiento también parece inducir una mejora en la función sensitiva por debajo del nivel de la lesión. “La mejora de la función del brazo y la mano se encuentra entre las principales prioridades de las personas con tetraplejia que han soportado demasiado tiempo sin terapias eficaces para la recuperación funcional”, asegura Dave Marver, director ejecutivo de ONWARD Medical, compañía que comercializa el dispositivo.

Los participantes lograron mejoras en la fuerza de agarre iguales a la requerida para levantar comida con un tenedor o insertar una llave

Chet Moritz — Autor principal y profesor de la Universidad de Washington

“Los resultados del ensayo superaron con creces nuestra hipótesis de una tasa de respuesta del 50% a la terapia ARC-EX, lo que brinda nuevas esperanzas a las personas con lesiones medulares y a los proveedores de rehabilitación”, asegura Chet Moritz, autor principal de la publicación y profesor de la Universidad de Washington. “Después de sólo dos meses, más de la mitad de los participantes lograron mejoras promedio en la fuerza de agarre mayor que la requerida para levantar vasos llenos y en la fuerza de presión equivalente a la requerida para levantar comida con un tenedor o insertar una llave. Esto indica no sólo una mejora de la fuerza y la función, sino también el potencial de una mayor independencia con la terapia ARC-EX”.

“Un avance tecnológico relevante”

“La lesión de la médula espinal a nivel cervical suele cursar con una alteración permanente de las funciones de los brazos y las manos, y esto tiene un gran impacto en la calidad de vida de las personas afectadas”, comenta Eduardo Fernández, director del Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche en declaraciones a SMC España. En su opinión, este estudio introduce una nueva estrategia terapéutica no invasiva para restaurar algunas de las funciones perdidas como consecuencia del daño medular. “El estudio está bien diseñado y es de gran calidad”, asegura. “Se ha realizado en pacientes con lesión medular incompleta de más de 12 meses de evolución. Esto es importante porque los efectos de la rehabilitación suelen ser muy limitados una vez que se alcanza la fase crónica de la tetraplejia”, señala.

“Se trata de un estudio de excelente calidad sobre un avance tecnológico relevante”, afirma Antonio Oliviero, jefe de Neurología del Hospital Nacional de Parapléjicos (Toledo), también a SMC. Pero eso sí, advierte, “hay que tener en cuenta que el estudio no tiene comparador, es decir que no existe un grupo [de pacientes] que hace solo la rehabilitación o solo la estimulación o una estimulación simulada”. A su juicio, es una tecnología fácil de implantar y, probablemente, se pueda implementar en poco tiempo —1 a 3 años— en la práctica clínica. “La investigación sigue avanzando, mejorando cada vez el tratamiento de la lesión medular, pero estamos todavía lejos de una cura”, concluye.

David Bueno (Barcelona, 1965) es doctor en biología y profesor de genética en la Universitat de Barcelona. Hace años que se ha enfocado en la neurociencia y su relación con el comportamiento humano, un tema al que ha dedicado buena parte de los más de 20 libros y ensayos de divulgación científica que ha escrito a lo largo de su carrera.

Bueno tiene claro que la ciencia es demasiado importante como para que no la entendamos, así que se esmera en explicar con términos sencillos cuestiones que preocupan a la ciudadanía y que pueden tener una explicación científica. Un ejemplo se encuentra en su último libro 'Educa tu cerebro' (de la editorial Grijalbo en castellano y de Rosa dels Vents en la versión original, en catalán). En esta obra, Blanco analiza cómo las diversas decisiones que tomamos pueden determinar el desarrollo de nuestro cerebro y cómo eso afecta a quiénes somos y cómo nos relacionamos.

¿Siempre estamos a tiempo de educar a nuestro cerebro?

Siempre. Puede ser más fácil o más difícil, pero nuestro cerebro es plástico y hace conexiones neuronales y sinápticas nuevas durante toda la vida. Es en estas conexiones donde almacenamos experiencias, memorias, recuerdos, aprendizajes, pensamientos... Y son las mismas que gestionan nuestro comportamiento, nos ayudan a relacionarnos mejor, a ser más optimistas o más resilientes. Según vivimos y pensamos, educamos a nuestro cerebro.

Mucha gente piensa que educar el cerebro sólo sirve para ser más listos, cuando no es así. Usted dedica una parte de su libro a este tema. ¿Cree que damos demasiada importancia a la inteligencia?

Es importante, pero como lo es la creatividad, la empatía, la sociabilidad o la capacidad de gestionar la propia vida y las emociones. Es una parte más de quienes somos, pero durante mucho tiempo se ha magnificado. Parece que si eres inteligente eres el rey del mambo y no es así.

¿Qué otras cosas son importantes?

Debemos ampliar el concepto de inteligencia e incorporar otros elementos. Una persona puede tener mucha inteligencia logicomatemática y en cambio tener problemas a la hora de relacionarse. Debemos relativizar la inteligencia clásica.

¿Cuál es?

La que se destaca en los test de coeficiente intelectual, que es logicomatemática, lingüística y visoespacial. Y ahí faltan el resto de componentes que nos hacen inteligentes.

¿Qué nos hace inteligentes?

La capacidad que tenemos de adaptarnos al presente en base a nuestro pasado y a cómo somos biológicamente, pero siempre con perspectiva de futuro. La inteligencia es dinámica, flexible, no estática. No es que seas muy inteligente siempre, sino que hoy demuestras mucha y mañana, quizás, no tanta. Y viceversa.

En el libro menciona el efecto Flynn, que fue la subida global del coeficiente intelectual desde 1938 hasta 2008. Después se empezó a ver un descenso, también global, del coeficiente al que se ha bautizado como efecto Flynn a la inversa. ¿Nos estamos volviendo menos inteligentes o es que debemos actualizar la manera de evaluarnos?

Tenemos que evolucionar. Pongo trabajo a los pedagogos, para que piensen cómo podemos evaluar las competencias que actualmente son necesarias y dar menos peso a las que no lo son tanto. En la universidad, por ejemplo, los exámenes son individuales, pero durante el curso el trabajo se hace en grupo, de manera colaborativa. Tiene que haber una parte de la evaluación que sea individual, pero no la estamos planteando bien. Un examen escrito, sin libros ni aparatos electrónicos, no permite comprobar las habilidades de raciocinio o de búsqueda de información.

Le pregunto esto por las pruebas PISA, de las que se ha hablado mucho. ¿Son unas buenas pruebas?

No hay pruebas excelentes. No diría que son unas malas pruebas, pero son mejorables. Desde el momento en que haces un examen escrito, te pierdes las capacidades interpersonales. Me gusta reivindicar los antiguos exámenes orales, que permiten jugar intelectualmente con la persona examinada y comprobar cómo se desenvuelve en el trabajo colaborativo. Eso es muy importante, porque en tu día a día no estás solo. Y todo eso estas pruebas no lo miden.

Las PISA evalúan las competencias que la OCDE valora como necesarias y todos sabemos que ahí hay unos intereses. Otro problema que ha habido es que no miden el aprendizaje por competencias que, por otro lado, tampoco está bien implementado todavía. Pero no se trata, para nada, de que tengamos que volver a aprender de memoria, como reivindican los sectores más retrógrados. La memoria es importante, pero hay que reequilibrarla y encajarla en las competencias necesarias hoy en día.

Las PISA evalúan las competencias que la OCDE valora como necesarias y todos sabemos que ahí hay unos intereses

Se ha demostrado que, con las nuevas tecnologías, hemos perdido capacidad de memoria. ¿Por qué?

El cerebro se adapta muy bien, es su trabajo. Una de sus funciones es hacer las conexiones necesarias para aprovechar el entorno de la mejor manera posible. Lo que pasa es que necesitamos pensar muy bien hasta dónde usamos las nuevas tecnologías para que las consecuencias sean positivas y minimicemos las negativas. Por ejemplo, los nativos digitales -a los que muchos llaman huérfanos digitales porque no les hemos sabido educar- tienen menos conectividad en el hipocampo, la zona de la gestión de la memoria, porque desde pequeños la han externalizado en la tecnología. En cambio, tienen más conexiones en la zona de integración, porque disponen de más datos simultáneos que deben ir integrando.

¿Eso es bueno o malo? Pues depende. Mientras no haya un abuso, es lo que necesitan en la sociedad actual: menos memoria, porque la podemos externalizar, y más integración. Pero no podemos quedarnos sin nada de memoria porque no sabremos qué integrar. Y pasa lo mismo con la atención. Es un recurso muy limitado porque requiere mucha energía. Puedo estar atento al 100% sólo a una cosa pero, si tengo dos cosas, ya no es 50-50, sino que quizás es 40-40 porque necesito un 20% para ser consciente de tener la atención dividida en dos.

Si se ha abusado y se ha perdido demasiada memoria o capacidad de atención, ¿se pueden recuperar?

Todo es recuperable, porque el cerebro es plástico. Ahora bien, es muy difícil recuperarse totalmente. Aun así, es importante no demonizar la tecnología, porque tiene cosas excelentes, necesarias e imprescindibles. Pero hay que saberla gestionar: ni prescindir de ella ni abusar.

¿Qué es lo que consideraría usted un abuso de la tecnología?

Una imagen que me da mucha grima son esas aulas de Educación Infantil que tienen una pizarra digital, muy bonita, en el centro del aula. Una sala con un montón de juguetes súper bien puestos, pero con todos los niños mirando a la pizarra. No es bueno que escuchen música ni jueguen a través de la pizarra de tan pequeños, porque si ven imágenes todo el rato no trabajan la imaginación. Tienen que escuchar el cuento, no verlo. Aquí sí que se pierden recursos mentales.

¿Qué le parece la decisión del Govern de prohibir los móviles en la Primaria y restringirlos en Secundaria?

Hay que regularlos, sí, pero no estoy de acuerdo en una prohibición absoluta. Prohibir genera el efecto contrario, sobre todo en adolescentes. Hay que regularlos para garantizar que haya espacios sin tecnología y que socialicen a la manera clásica: que hablen, jueguen, que se vayan a un rinconcito a criticar al profe. Cuando tienen un móvil en la mano, con tantos estímulos, esas cosas no se hacen.

Habla de los estímulos, pero estos no sólo vienen del móvil. Todo nuestro alrededor está repleto de estímulos lumínicos, sonoros y visuales. ¿Qué efectos tiene que nuestro cerebro esté constantemente sobreestimulado?

Que está constantemente estresado. Aunque no nos demos cuenta, está siempre pendiente de cualquier cambio a nuestro alrededor, por si acaso, para avanzarse a las amenazas o a las oportunidades y poderlas aprovechar. Cuando el tálamo [el centro de la atención involuntaria] se activa de manera constante porque hay un ruido o una luz, la amígdala, que está justo al lado y que es el centro que genera las emociones, se activa en modo estrés.

Y, ¿qué pasa si estamos siempre estresados?

Es de lo peor que le puede pasar al cuerpo y al cerebro, porque altera toda la fisiología. Hace bajar la eficiencia de rendimiento y puede llegar a bloquear aspectos cognitivos tan importantes como la reflexión, la planificación y el raciocionio. Por eso, somos más impulsivos cuando estamos estresados y, por eso, cuando echas la bronca a un adolescente no puede reflexionar, porque el estrés le bloquea.

En el libro habla del juego y de la importancia que tiene para el desarrollo del cerebro de los niños. Si tan bueno es, ¿por qué los adultos no jugamos?

¿Porque somos muy aburridos? Se ha considerado que el juego es algo de criaturas y que los adultos debemos ser serios. Pero se ha demostrado que jugar, hacer bromas y reír activa el cerebro, aumenta la plasticidad y la flexibilidad cerebral.

Y eso ¿qué quiere decir?

Es la capacidad, ante una situación, reto o problema, de pensar diversas alternativas para decidir cuál es la que nos conviene más. Reír nos hace resilientes, nos permite alcanzar mejor los objetivos, nos hace relativizar las situaciones, genera endorfinas y serotonina, que son los neurotransmisores del buen rollo. Genera optimismo y eso nos hace afrontar mejor los retos porque te ves más capaz de superarlos. También incrementa la motivación intrínseca y aumenta la energía disponible del cerebro.

Su explicación tiene una base científica, pero el mensaje de “ríete y todo irá bien” recuerda un poco a algunas tesis de la autoayuda. ¿Qué opinión le merecen esos postulados?

La autoayuda puede ser útil, a veces, para una persona que necesita una confirmación externa de lo que ya piensa. El problema es que alguna de estas propuestas se llevan al extremo. Ningún extremo es útil: ni el cientifismo puro y duro de pensar que sólo la ciencia tiene razón, ni el de la autoayuda. Una de esas frases que llevada al extremo es terrible es “si quieres, puedes”. Si piensas eso y no puedes, la sensación de fracaso es terrible.

Volviendo al juego: cada vez dejamos de jugar antes. ¿Qué efectos tiene en los adolescentes que su infancia se corte antes de tiempo?

Que su cerebro no carbura y no está maduro para ciertas actividades. Si dejan de jugar, se pierden una parte de aprendizaje en la infancia. Se vuelven adultos menos creativos y más impulsivos porque no han tenido tiempo de explorar el mundo de forma reflexiva. Adultos más amodorrados y aburridos sin capacidad de disfrutar de las pequeñas cosas de la vida.

Es paradójico, pero los niños tienen hoy una adolescencia más complicada porque comen mejor

Se lo preguntaba porque usted forma parte del grupo de expertos que creó la Generalitat para analizar el incremento de violaciones grupales entre menores de edad y una de las conclusiones que extrajeron es que las agresiones aumentan porque la adolescencia llega antes. ¿Por qué pasa eso y qué consecuencias tiene?

Correcto: las agresiones sexuales entre jóvenes aumentan porque cada vez llegan antes a la adolescencia y eso supone que su despertar sexual les llega con un cerebro más inmaduro. Hoy en día, la adolescencia se está adelantando, de media, entre 9 meses y un año respecto hace unas décadas. Y eso es así porque comemos mejor que en toda la historia de la humanidad. Para empezar la pubertad, que es el inicio de la adolescencia, es necesario que el cuerpo haya acumulado energía, porque empieza a estirarse, madura el aparato reproductor, las chicas tienen la menstruación, a ellos les crece la musculatura... Todo eso consume energía y, como comen más y mejor, este momento de maduración llega antes.

No podemos hacer nada, no se trata de matarles de hambre, pero es cierto que los cambios hormonales les cogen con un cerebro más inmaduro. Por tanto, tienen más dificultades para integrar esos cambios. Es paradójico, pero los niños tienen hoy una adolescencia más complicada porque comen mejor.

¿Cómo afecta eso a sus impulsos sexuales?

Los adolescentes se caracterizan por querer romper límites, experimentar con cosas nuevas, mientras que los niños experimentan a su alrededor. Como hemos visto, las ganas de romper límites llegan antes, con menos experiencias vitales que les enseñen a calcular riesgos y consecuencias. Por eso, la relación de los adolescentes con el sexo es más problemática, porque tienen el cerebro más inmaduro que hace unos años.

Como decía, esto es inevitable, pero se puede corregir no sobreprotegiendo tanto a los niños y ofreciendo una buena educación sexual. No podemos dejar en manos del porno todo lo que los niños saben del sexo, porque tiene componentes de violencia y machismo brutales. Si empezamos en la adolescencia es tarde, porque ya lo han visto. Hay que empezar con la educación sexual en las aulas de Infantil. El sexo es parte de la vida y así hay que explicarlo. El problema no es de los adolescentes, sino de los adultos a los que les da vergüenza hablar de sexo.  

Cuando se explica la evolución del cerebro humano se suele señalar al hecho de que somos criaturas “altriciales”, es decir, que nacemos con un cerebro inmaduro y escaso control muscular, lo que hace a nuestras crías muy dependientes durante un largo periodo. Hasta ahora se había creído que los humanos nacemos con cerebros comparativamente menos desarrollados que otros primates y que esto era el resultado de un compromiso evolutivo para que las cabezas de los bebés pudieran pasar por el canal de parto de su madre, lo que requeriría que se desarrollaran aún más fuera del útero. 

Un nuevo análisis liderado por Aida Gómez-Robles, antropóloga e investigadora del University College de Londres (UCL), viene a derribar esta creencia tras demostrar que, aunque somos altriciales, los cerebros de los recién nacidos humanos no están significativamente menos desarrollados en comparación con otras especies de primates, sino que lo parecen porque gran parte del desarrollo cerebral ocurre después del nacimiento. Es decir, por el punto de referencia que tomamos al medir. “Los humanos parecen mucho más indefensos cuando son jóvenes en comparación con otros primates, no porque sus cerebros estén comparativamente subdesarrollados, sino porque todavía les queda mucho por recorrer”, explica la investigadora, quien reconoce que ella misma solía repetir el viejo tópico en sus conferencias hasta que decidió ponerlo a prueba.

Para el trabajo publicado este lunes en la revista Nature Ecology & Evolution, los autores analizaron el desarrollo cerebral de 140 especies de mamíferos diferentes, incluidos primates, roedores y carnívoros modernos, así como la mayoría de especies de homínidos fósiles. Al comparar la duración de la gestación fetal en los mamíferos modernos, el tamaño relativo de los cerebros y cuerpos de los recién nacidos con respecto a su tamaño adulto, y el tamaño total del cerebro de los recién nacidos y los adultos, llegaron a la conclusión de que los humanos nacen con cerebros en un nivel de desarrollo muy parecido a los de especies de primates similares como el chimpancé, el gorila o el orangután. 

El espejismo anterior se producía, a su juicio, por la diferencia que hay al principio y final del desarrollo entre nosotros y otros primates. Mientras que el tamaño del cerebro en chimpancés y orangutanes recién nacidos es más de una tercera parte de lo que ocupará cuando sean adultos, en los bebés humanos el cerebro es solo una cuarta parte del tamaño que llegará a alcanzar en la madurez y esta tarda mucho más en llegar. “Yo también lo veía clarísimo —explica Gómez-Robles a elDiario.es—, pero cuando miras el resto de las variables, como el tamaño cerebral en el neonato o la duración de la gestación, lo que realmente ves es que la narrativa clásica del dilema obstétrico no es correcta: nacemos cuando tenemos que nacer y no somos tan diferentes de otros primates”.

La narrativa clásica del dilema obstétrico no es correcta: nacemos cuando tenemos que nacer y no somos tan diferentes de otros primates

Aida Gómez-Robles — Antropóloga e investigadora del University College de Londres (UCL)

Esta creencia sobre la inmadurez del cerebro llevaba a calcular que para nacer igual de desarrollados y activos que un bebé de chimpancé, la gestación humana debía extenderse de los 9 a los 21 meses, algo que no respaldan los datos obtenidos en el nuevo trabajo. “El problema es que comparamos el tamaño en el recién nacido con el del adulto, pero hay que darse cuenta de que con un tamaño mayor se dilatan los plazos”. Para entenderlo, la investigadora pide pensar en el tiempo que te lleva construir una casa unifamiliar (un cerebro más pequeño) y un rascacielos (el cerebro humano). “Algo más grande lleva más tiempo que algo más pequeño, y al mismo tiempo todas las etapas de construcción también duran más”.

En resumen, lo que ven en este nuevo estudio es que los humanos no nacen con niveles de desarrollo significativamente más bajos que los primates modernos, ni que sus ancestros homínidos y que el período de gestación humana no es más corto de lo que cabría esperar en comparación con otros primates. De acuerdo con el modelo anterior, los científicos habían sugerido que el subdesarrollo al nacer fomentaba una mayor plasticidad cerebral, facilitando en última instancia la inteligencia humana. “No negamos que el cerebro humano es mucho más plástico, lo que cambia ahora es la razón por la que lo es”, subraya Gómez-Robles. “Siempre se ha considerado que estaba relacionado con estar menos desarrollados de lo que nos corresponde al nacer, pero eso no es lo que no indican estos resultados”.

“Estos hallazgos sugieren que la duración de la gestación humana no se trunca con respecto a otros primates, lo que indica que la altricialidad humana percibida no es el resultado de restricciones o dilemas exclusivos de nuestra especie”, escriben los autores. “Además, estos resultados se alinean bien con las observaciones conductuales que muestran que las principales diferencias entre chimpancés y bebés humanos se refieren principalmente al desarrollo motor menos fino, pero que las diferencias en otros dominios conductuales durante el período postnatal temprano son menores”.

La importancia de la mielinización 

Para intentar entenderlo mejor, los autores también han analizado los procesos específicos que ocurren durante el desarrollo cerebral. “Nuestro estudio sí confirma que hay un número pequeño de procesos de desarrollo cerebral que se han movido al periodo postnatal durante la evolución de nuestra especie”, explica la investigadora. “Hay un 5% de procesos —entre los que predominan los de mielinización— que ocurrían antes del nacimiento en los primeros homínidos y que en los humanos modernos se posponen hasta después del nacimiento”. 

La llamada mielinización permite a las neuronas conectarse de manera más eficiente y se completa en los humanos de manera mucho más tardía que en otras especies. Los resultados apuntan a un papel particularmente importante de la mielinización en el impulso de la plasticidad del cerebro humano, pero aún queda mucho para entender qué cambios específicos se producen en nuestro cerebro para hacerlo más moldeable por los cambios en el ambiente. “De momento —concluye Gómez-Robles—, lo que indican nuestros resultados es que la clave de la plasticidad cerebral no está en una gestación más corta o en una mayor inmadurez al nacer. El desarrollo cerebral más tardío es el que estaría más relacionado con que acabemos siendo como somos”.

Nuestro cerebro ha experimentado cambios peculiares con respecto a los de otros primates y es necesario averiguar cómo y por qué han sucedido

José María Bermúdez de Castro — Paleoantropólogo

La clave de la plasticidad

“La conclusión principal es muy clara y es genial” asegura el neurocientífico y divulgador Xurxo Mariño. “Los autores se preguntan: si somos tan parecidos a los chimpancés, ¿cómo es posible que seamos tan distintos en el desarrollo? Y la repuesta es la extraordinaria plasticidad”. Juan Ignacio Pérez Iglesias, catedrático de Fisiología de la Universidad del País Vasco (UPV-EHU), recuerda que el dilema obstétrico sigue siendo un argumento muy poderoso, ya que las mujeres no pueden parir bebés más grandes, y recuerda que el resto de primates tienen periodos de gestación muy parecidos, por lo que quizá hay alguna razón por la que el embarazo no debe durar más. “Es muy llamativo que todas se mueven en el intervalo de las 34 semanas (en el caso de los bonobos) a 38 (nosotros), con lo que la diferencia entre los dos extremos es solo de un 10%, esto indica que es un rasgo muy conservado”. 

Para el paleoantropólogo español José María Bermúdez de Castro, se trata de una investigación muy seria y rigurosa. “El trabajo está bien planteado, es muy pertinente y aborda uno de los aspectos más relevantes de la evolución humana de los dos últimos millones de años”, señala. De manera general, se asume que los niños deben nacer, aún cuando su cerebro no esté plenamente desarrollado como en otros mamíferos por necesidades obstétricas (dimensiones del canal del parto) y metabólicas (las mujeres no pueden soportar tanto estrés metabólico, recuerda Bermúdez de Castro. “Sin embargo, los autores no encuentran que estos factores sean decisivos y, en términos comparativos, otros mamíferos también tendrían el mismo grado de altricialidad al nacer”. 

El trabajo no desmiente que seamos altriciales al nacer, recalca, sino que indica que lo somos de una manera diferente a lo que se ha propuesto hasta la fecha. “Y pone el acento en el papel de la mielina, que se conoce desde hace muchas décadas y sería la razón de nacer tan desvalidos, hasta que todo el proceso se complete en H. sapiens (hacia los treinta años)”, explica. Por eso este trabajo le parece tan pertinente. “El resultado hace hincapié en que este y otros procesos son más decisivos de lo que pensaba con anterioridad para explicar nuestra altricialidad”, concluye. “Nuestro cerebro ha experimentado cambios peculiares con respecto a los de otros primates y es necesario averiguar cómo y por qué han sucedido estos cambios, que nos han llevado a ser lo que somos”. 

La capacidad para detectar las enfermedades neurodegenerativas de forma temprana es uno de los grandes desafíos de la biomedicina. Diferentes laboratorios trabajan en pruebas para detectar biomarcadores de párkinson y alzhéimer mediante un simple análisis de sangre, pero lo que anuncia este lunes el equipo de Ratnesh Lal, de la Escuela de Ciencias Jacobs de UC San Diego, podría ser incluso más rápido y revolucionario. Se trata de un dispositivo portátil que podría dar un resultado a los pacientes en pocos minutos a partir de una simple muestra de saliva u orina.

El avance se publica este lunes en un artículo en la revista PNAS, donde los autores detallan que el dispositivo ya se ha probado con éxito en muestras in vitro de pacientes, aunque todavía necesita algunas validaciones para su puesta en marcha. La gran diferencia con otros sistemas es que, en lugar de análisis químico, se trata de un chip con un transistor de alta sensibilidad, comúnmente conocido como transistor de efecto de campo (FET), que detecta las proteínas que indican la presencia de la enfermedad mediante señales eléctricas. El biosensor está hecho de una capa de grafeno que tiene un solo átomo de espesor y tres electrodos conectados a una única hebra de ADN llamada aptámero, que sirve como anzuelo que captura específicamente a las proteínas que buscan para estas dos enfermedades: los péptidos beta amiloides y tau (para el alzhéimer) y las proteínas alfa sinucleína (para el párkinson).

Este tipo de avance es posible gracias a la miniaturización de los chips y a la automatización a gran escala de la fabricación de biosensores. También es una adaptación de un dispositivo que los autores de este trabajo desarrollaron durante la pandemia de COVID para detectar las proteínas del virus SARS-CoV-2. De momento, han probado el dispositivo con proteínas amiloides derivadas del cerebro de pacientes fallecidos con alzhéimer y párkinson y han demostrado que los biosensores podían detectar biomarcadores específicos para ambas condiciones con gran precisión, al menos tan bien como los métodos de última generación existentes. El dispositivo funciona en concentraciones extremadamente bajas, lo que significa que necesita pequeñas cantidades para las muestras, de unos pocos microlitros, y —debido a su naturaleza eléctrica— también puede transmitir los resultados de forma inalámbrica a una computadora portátil o un teléfono inteligente. 

Los autores de este trabajo han reciclado una herramienta que usaron durante la pandemia de COVID para detectar las proteínas del virus SARS-CoV-2

Las proteínas tau que marcan el alzhéimer fueron más difíciles de detectar, pero los autores se muestran confiados en que, como el dispositivo analiza tres biomarcadores diferentes, puede combinar los resultados de los tres para llegar a un resultado general fiable. La intención de Lal era desarrollar un método no invasivo para facilitar y agilizar los procesos, y los siguientes pasos serán analizar el plasma sanguíneo y el líquido cefalorraquídeo con el dispositivo. “Este sistema de diagnóstico portátil permitiría realizar pruebas en el hogar y en los puntos de atención, como clínicas y hogares de ancianos, para detectar enfermedades neurodegenerativas en todo el mundo”, asegura en una nota de la UC San Diego.  

El último paso será probar si es realmente efectivo en muestras de saliva y orina mediante pruebas en entornos hospitalarios y residencias de ancianos. Si sale bien, la empresa Ampera Life, que también preside Lal, planea solicitar la aprobación del dispositivo por parte de la entidad que regula la Administración de Alimentos y Medicamentos en Estados Unidos (FDA). Según los autores, esto podría suceder en un plazo de cinco o seis meses y el objetivo final es tener el dispositivo en el mercado en un año. 

La revolución de los aptámeros

Carlos Briones, investigador científico del CSIC en el Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC), experto en la selección in vitro de aptámeros frente a distintos tipos de biomarcadores y en el desarrollo de biosensores basados en ellos, considera que se trata de un artículo muy interesante que demuestra la utilidad de los aptámeros en biotecnología y biomedicina. “Estamos viendo que son muy útiles en el desarrollo de biosensores específicos frente a distintos tipos de moléculas”, explica. “En mi grupo, en colaboración con el ICMM-CSIC y el Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL) desarrollamos biosensores basados en aptámeros similares para la detección del virus de la hepatitis C y estamos trabajando en otras aplicaciones”, señala.

Estamos viendo que los aptámeros son muy útiles en el desarrollo de biosensores específicos frente a distintos tipos de moléculas

Carlos Briones — CAB-INTA-CSIC

Para Briones, la ventaja adicional de este tipo de sensores es que, como describen los propios autores en el artículo, permite desarrollar biosensores portátiles con mucha más rapidez y sensibilidad. “Es un buen ejemplo de cómo la investigación básica tiene aplicaciones directas, porque el desarrollo de aptámeros surgió como un tipo de investigación en el origen de la vida para ver qué propiedades podían tener el ADN y el ARN de cadena sencilla, y ahora estamos viendo cómo se está aplicando a distintos ámbitos de la biotecnología y la biomedicina”, concluye.

Para Jesús Ávila, investigador del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), se trata de un buen trabajo que aprovecha un método usado para la detección de virus para detectar marcadores de neurodegeneración. “La detección temprana de enfermedades neurodegenerativas es esencial para su prevención, por lo que se necesitan marcadores muy tempranos que indiquen el riesgo de padecer la enfermedad”, explica a elDiario.es. Sin embargo, a su juicio no quedan claros los posibles costes de estos análisis para su uso en clínica y se echa en falta un análisis comparativo, utilizando las mismas muestras, con los métodos actualmente en uso para la detección de esos mismos marcadores. “No es descartable su mayor sensibilidad en otros fluidos como saliva, lágrimas u orina –admite–, pero sería bueno tener una comparativa”. 

Alberto Villarejo, neurólogo del Hospital Universitario 12 de Octubre, cree que se trata de una buena aproximación, aunque también se muestra escéptico porque lo que anuncian le parece que aún queda lejos de la práctica clínica. “No han medido ni siquiera cómo funciona en sangre o líquido cefalorraquídeo –indica– y lo que hacen en el laboratorio con agua o suero hay que ver si funciona en sangre”. El doctor Villarejo recuerda que ya hay muchos métodos de detección con biomarcadores y que dentro de nada estará disponible la detección de estas moléculas mediante un análisis de sangre convencional. “Los autores comentan que la gran virtud es que detecta concentraciones muy pequeñas, pero hay que pensar que esto luego tiene que tener un valor diagnóstico, porque estas proteínas se detectan en cualquier persona sana”, comenta. En cualquier caso, recuerda, los investigadores tendrán por delante un proceso de validación de muchos años.

Una herramienta muy esperada

“Es obvio que necesitamos algo como esto para ayudar a un diagnóstico precoz”, asegura Bryan Strange, científico de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) que investiga con pacientes de alzhéimer. “No tengo muy claro si será lo suficientemente sensible para detectar un proceso muy temprano, pero parece que están en ello”. Es un artículo muy interesante, opina, pero es difícil saber cómo funcionará con muestras de verdad, con saliva o con sangre, porque de momento lo que nos muestra son resultados con proteínas sacadas de un cerebro post-mortem. 

Sería una revolución enorme, porque pasaría a ser una analítica que se pide en los hospitales de manera rutinaria

Alberto Rábano — Neuropatólogo y director del Banco de Tejidos de la Fundación CIEN

Para Alberto Rábano, neuropatólogo y director del Banco de Tejidos de la Fundación CIEN, se trata de un artículo muy oportuno para el desarrollo de biomarcadores. “Hay una carrera por detectar estas proteínas en plasma y sangre y luego ir más allá”, señala. “Nosotros hemos hecho estudios para detectar marcadores de alzhéimer en lágrima, pero no había concentración suficiente; pero en saliva es detectable, desde luego, es un candidato importante para buscar betamiloide y tau”. Aunque se trata de un estudio preliminar y preclínico, Rábano considera que es “prometedor”, porque ofrece resultados similares a la tecnología más avanzada, pero con la ventaja de no ser tan caro. 

“Ahora que, sobre todo en alzhéimer, empieza a haber tratamientos que dan señales de cambiar la enfermedad, hay una carrera acelerada para que estas analíticas sirvan para clasificar a los pacientes de un manera muy precoz, todo lo que se pueda”, indica el experto. De probarse efectivo, un sistema como este sería una alternativa muy relevante para la detección precoz de las enfermedades degenerativas. “Incluso aunque no sirviera más que con una gota de sangre –concluye Rábano– sería una revolución enorme, porque pasaría a ser una analítica que se pide en los hospitales de manera rutinaria, algo que ahora no sucede”.

Los placozoos son unas pequeñas criaturas marinas que se pegan a las superficies. Tan insignificantes, que fueron descubiertas por el zoólogo alemán Franz Eilhard Schulze en 1883 en las paredes de un acuario marino. Durante décadas, su existencia pasó bastante desapercibida para los biólogos, hasta que en la década de 1970 se reconoció que componen uno de los cinco linajes principales de animales —junto con Ctenophora (medusas), Porifera (esponjas), Cnidaria (corales, anémonas de mar y medusas) y Bilateria (todos los otros animales)— y se estimó que aparecieron por primera vez en la Tierra hace unos 800 millones de años.

Ahora, un equipo de investigadores del Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG) ha estudiado estos organismos con detalle y han descubierto que contienen algunos de los componentes básicos de la neurona, pero mucho antes de que estas unidades básicas del sistema nervioso aparecieran en la evolución. El resultado, que se publica este martes en la revista Cell, les lleva a interpretar que algunos de estos componentes básicos del sistema nervioso se formaron en los primeros animales ancestrales, aportando nuevas pistas de cómo aparecieron. 

Un “trampolín evolutivo”

“Hace tiempo que sabemos que estos organismos tienen una posición filogenética clave en la historia de los animales y es por eso que empezamos a estudiarlos”, explica el coautor del estudio, Xavier Grau-Bové, a elDiario.es. “Lo que vemos es que, aunque no tienen neuronas, a nivel molecular presentan similitudes a las neuronas de otros animales. Es decir, al menos la mitad de los elementos necesarios para una sinapsis ya están regulados en el ancestro, y la otra mitad aparecieron más tarde”.

Lo que han observado los investigadores es que, aunque no tienen sistema nervioso, los placozoos coordinan su comportamiento gracias a células llamadas “peptidérgicas” porque liberan pequeños péptidos y pueden dirigir el movimiento o la alimentación del animal. Para estudiar el origen de estas células emplearon una serie de técnicas moleculares y modelos computacionales para comprender cómo evolucionaron los tipos de células placozoarias y reconstruir cómo podrían haber sido y funcionado nuestros ancestros antiguos. 

Para su sorpresa, las células que liberan péptidos compartían muchas similitudes con las neuronas, un tipo de célula que no apareció hasta muchos millones de años después en animales más avanzados como la bilateria. Los análisis entre especies revelaron que estas similitudes son exclusivas de los placozoos y no aparecen en otros animales de ramificación temprana, como las esponjas o las medusas peine (ctenóforos). 

Esto nos permite responder cuestiones tan interesantes como si se ha inventado el sistema nervioso más de una vez o se ha inventado por partes

Xavier Grau — Investigador del Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG)

“Nos sorprendieron los paralelismos”, añade el primer coautor del artículo, Sebastián R. Najle. “Las células peptidérgicas placozoarias tienen muchas similitudes con las células neuronales primitivas, incluso si aún no hemos llegado a ese punto. Es como mirar un trampolín evolutivo”. “Estamos observando una parte esencial de lo que constituye una neurona en los organismos modernos y esto nos permite ver en qué punto de la evolución apareció”, asegura Grau. “Esto nos permite responder cuestiones tan interesantes como si se ha inventado el sistema nervioso más de una vez o se ha inventado por partes”.

Completando el puzzle

“Que se encuentren genes ancestrales de células actuales (neuronas o cualquier otra) no es ninguna sorpresa”, asegura el neurocientífico y divulgador Xurxo Mariño. “A mi entender lo interesante es, además de poner una fecha para esos genes ancestrales, que la batería de genes que encuentran sirve para definir un poco mejor el puzzle evolutivo de relaciones entre ctenóforos, cnidarios, placozoos y bilaterales (nosotros y muchos más)”. 

A falta de estudiar los detalles, el catedrático de Medicina Luis Puelles considera que la conclusión de este nuevo estudio es interesante y da “importantes precisiones evolutivas dentro de lo que en el campo se suponía previamente, acerca de que las neuronas individuales son de origen muy antiguo en invertebrados”. En cualquier caso, recuerda, “aunque la familia de las neuronas peptidérgicas es importante, hay otros tipos de neuronas supuestamente no peptidérgicas (aunque nunca se sabe si cualquier neurona puede secretar péptidos aún no descubiertos)”.

Salvador Martínez, catedrático e investigador del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC, también cree que es un artículo muy bien argumentado metodológica y conceptualmente. “Puede ayudar a entender el proceso por el cual un grupo de células de organismos multicelulares, que se regula con fenómenos paracrinos es predecesor de un sistema de células conectadas neurales con propiedades selectivas de conectividad selectiva”, señala. “Un aspecto relevante para entender cómo surgieron en las células de un organismo simple las propiedades funcionales de neuronas”.

El “amanecer” de la neurona

Los autores recalcan que las células peptidérgicas están lejos de ser una verdadera neurona, ya que carecen de los componentes para el extremo receptor de un mensaje neuronal (postsináptico) o de los componentes necesarios para conducir señales eléctricas. El resultado indica que estas células se comunicaban mediante neuropéptidos, pero con el tiempo obtuvieron nuevos módulos genéticos que les permitieron crear estructuras postsinápticas, formar axones y dendritas y crear canales iónicos que generan señales eléctricas rápidas: innovaciones que fueron fundamentales para el surgimiento de las neuronas hace alrededor de cien millones de años después de que los antepasados de los placozoos aparecieran por primera vez en la Tierra. 

En sentido metafórico, de confirmarse estos resultados, podríamos estar asistiendo a un amanecer los componentes de la neurona en los mares poco profundos de la antigua Tierra, y de manera muy remota e indirecta, a los pasos que condujeron a la aparición de nuestro cerebro (se cree que la primera neurona moderna se originó en el ancestro común de los cnidarios y bilaterales hace unos 650 millones de años). Eso sí, aún falta por conocer con detalle la historia evolutiva de los sistemas nerviosos y estudiar a fondo otros grupos animales para comparar la expresión de sus genes. “No es como si hubiéramos encontrado al tatarabuelo de las neuronas, sino más bien como haber hallado una pieza clave y suelta en estas criaturas”, precisa Grau. “La primera pieza básica del sistema nervioso y un primer paso en su evolución”.

Estamos familiarizados con términos como el sistema circulatorio o inmunológico, pero no tanto con el sistema endocannabinoide, fundamental pero muy desconocido, quizás porque no fue hasta la década de los 90 cuando se descubrió en el contexto de una investigación que exploraba los efectos del cannabis en la mente y el cuerpo.

Durante la investigación, los expertos descubrieron que los humanos, y la mayoría de mamíferos, tienen receptores de cannabinoides en el cuerpo, lo que llevó al hallazgo del primer endocannabinoide producido de forma natural por el cuerpo. Es importante recalcar que este sistema existe en cada persona y está activo incluso si nunca se ha consumido cannabis.

El sistema endocannabinoide, un termostato del cuerpo

Parte de los componentes del sistema endocannabinoide aparecen en todos los vertebrados (mamíferos, pájaros y peces) y su principal función establecida hasta ahora es la de constituir un mecanismo de neuromodulación en el sistema nervioso central.

En líneas generales, se describe como una red biológica similar al sistema nervioso central y vital para el buen funcionamiento del organismo que no se centra solo en el cerebro.

Es como una especie de termostato que regula las distintas funciones fisiológicas de nuestro cuerpo, equilibrando y estabilizando la actividad y producción de diferentes órganos y sistemas del cuerpo. 

El sistema endocannabinoide es el encargado de controlar una extensa gama de funciones biológicas como el sueño, el estado de ánimo, el control de la temperatura, la respuesta inmune, la memoria o el apetito.

Está formado por enzimas, cannabinoides endógenos y receptores de cannabinoides, proteínas que se activan por los cannabinoides y que están representadas sobre todo por:

Receptores y endocannabinoides actúan de forma muy sincronizada, como si fueran una llave y su candado. Estos receptores reaccionan con dos endocannabinoides primarios, como la anandamida (AEA) y el 2-araquidonilglicerol (2-AG), los principales representantes que el cuerpo solo crea cuando es necesario, compuestos endógenos que pueden estimular los receptores de cannabinoides y que corrige el desequilibrio fisiológico.

Qué hace el sistema endocannabinoide

La finalidad es permitir que el cerebro pueda comunicarse con estas áreas, además de con el sistema digestivo e inmunológico. Además, otro de los principales objetivos es mantener la homeostasis, es decir, la armonía biológica y el equilibrio en el cuerpo en el que todos los órganos funcionan de forma óptima, en respuesta a los cambios en el entorno externo e interno del cuerpo. 

El sistema endocannabinoide está involucrado en el dolor, la inflamación, las disfunciones metabólicas y cardiovasculares, las respuestas inmunitarias generales (asma, alergia y artritis) y la expansión tumoral. Además, juega un papel importante en el funcionamiento de los sistemas nerviosos central, gastrointestinal, reproductivo, esquelético o metabólico.

Las investigaciones sobre este sistema nos dicen que vivir una vida mejor implica tener un sistema endocannabinoides vigilante porque este actúa como mediador en la regulación de la memoria y el aprendizaje, el apetito, la respuesta al estrés, la sensación de dolor, el estado de ánimo, el sueño o la inflamación. 

Así, el sistema endocannabinoide actuaría como una especie de software del sistema, lo que le permitiría realizar las funciones de forma efectiva. 

Qué ocurre cuando el sistema endocannabinoide no funciona bien

Como ya hemos comentado, el organismo produce sus propios cannabinoides, los endocannabinoides, para asegurar el equilibrio. Sin embargo, también puede estimularse por cannabinoides externos, como el cannabidiol o el D9-tetrahidronnabiol (THC). La interacción entre el THC y el CB1 es el que produciría el efecto psicoactivo de este compuesto.

Pero conforme avanza la investigación sobre el sistema endocannabinoide se empieza a hablar ya de la deficiencia endocannabinoide clínica, una teoría que advierte del carácter potencialmente patológico de que el tono endocannabinoide sea bajo.

Esto se ha relacionado con enfermedades crónicas como migrañas, fibromialgia o colon irritable. Estos trastornos compartirían puntos en común con una mayor sensibilidad al dolor o una mayor incidencia de ansiedad y depresión.

Pese a todo, se necesita más evidencia clínica sobre las posibles deficiencias de endocannabinoides, aunque empieza a quedar más claro que el cuidado de los endocannabinoides tiene un papel importante en conseguir un estilo de vida saludable.

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“El cerebro es el órgano que genera toda la mente humana, todas las capacidades mentales y cognitivas: los pensamientos, las memorias, la imaginación, las emociones, el comportamiento; la inteligencia y la conciencia”. Para Rafael Yuste, neurobiólogo de la Universidad de Columbia, el cerebro es “el santuario de la mente humana”, y como tal hay que defenderlo, blindar sus derechos ante posibles usos que contravengan la integridad de las personas.

“Igual que se hackea un dispositivo electrónico, se puede hackear un cerebro”, apunta la filósofa Ana Noguera, haciendo suyas las palabras de la neurocientífica Divya Chander. Es una de las mentes que ha inspirado a esta doctora en ética, miembro del Consell Valencià de Cultura, para impulsar el reconocimiento de los neuroderechos en la carta de derechos humanos, canalizando la propuesta de la fundación de Yuste, The Neurorights Foundation.

Cuando se cumplen 75 años de la aprobación de la carta de Derechos Humanos, el Consell Valencià de Cultura ha reunido a neurocientíficos, filósofos, investigadores y expertos en derecho para reclamar una actualización del compromiso mundial, adaptándolo a las tecnologías y a las investigaciones en curso. Supone, en palabras de Fernando Flores, director del Instituto de Derechos Humanos de la Universitat de València, una actualización de derechos humanos ya existentes a un nuevo contexto.

El compromiso es una respuesta ética al desarrollo de las neurotecnologías que permiten registrar y obtener información del cerebro. “Los neuroderechos son nuevos derechos humanos que protejan la actividad cerebral y la información procedente de ella”, define Yuste. “La neurotecnología, que se está empezando a desarrollar de manera muy acelerada, permite registrar la actividad cerebral y cambiarla”. Esto implica que también puede cambiarse la actividad mental: lo que sentimos, lo que percibimos, lo que pensamos. “Es algo que no se ha hecho nunca en la historia de la humanidad y tenemos la tecnología que permite empezar a hacer esto, pensamos que hay que proteger el cerebro como un órgano especial del cuerpo porque es el órgano de la mente humana. Por eso pensamos que hay que añadir nuevos derechos en los tratados para que entremos en este nuevo futuro pisando fuerte”.

El investigador defiende la responsabilidad ética de sus coetáneos para evitar un mal uso de la tecnología. Sucede de forma similar a la energía nuclear, apunta, subrayando que la neutralidad de la tecnología no impide usos moralmente cuestionables. “La neurotecnología todavía no ha llegado a la sociedad, está saliendo de los laboratorios de investigación. Los que estamos en ellos vemos venir el problema, tenemos la obligación de avisar a la sociedad de que esto es muy importante, va a ser una revolución tecnológica y tenemos que estar preparados. Tenemos que hacerlo de una manera inteligente para poder aprovechar los beneficios de esta nueva tecnología, beneficios extraordinarios para pacientes con enfermedades neurológicas o mentales... Es una cosa muy positiva, lo veo como un nuevo renacimiento, pero tenemos que hacerlo de una manera que proteja la esencia del ser humano, con los valores humanísticos por delante”, insiste.

Entre las aplicaciones médicas, el neurobiólogo apunta: “El año pasado se consiguió descifrar el habla de pacientes con síndrome de enclaustramiento, también tetrapléjicos que pueden mover brazos y piernas robóticas [con implantes]; estamos trabajando el prótesis cerebrales para curar la ceguera, que sería como un milagro y se puede hacer”: “Estas aplicaciones médicas van a ser revolucionarias”, sostiene.

Su laboratorio es capaz de introducir imágenes en el cerebro de los ratones ciegos, que estos interpretan como si las hubieran visto realmente; las procesan como algo interno, no externo. La investigación sirve para mapear el cerebro, encontrar zonas oscuras, y tiene impacto en las personas con enfermedades mentales graves o neurodegenerativas, entre otras. “Tenemos la obligación urgente de ayudar a estos pacientes desarrollando métodos para poder entender el cerebro, para poder repararlo, pero los métodos van a ser tan potentes que debemos pensarlo bien. De la mano de estos métodos tiene que haber una protección de la ciudadanía”, sentencia.

A su vez, estas tecnologías van de la mano de la inteligencia artificial y sus algoritmos, sin una gobernanza clara. “Los algoritmos de la IA traen muchas veces sesgos, que con la neurotecnología son incorporados al cerebro. Es una cuestión mucho mas importante que los sesgos informativos, los interpretas como propios, como si fuera lo que piensas. Es una situación en la que tenemos que respetar el santuario de la mente humana, que no entre nada que esté sesgado”, apunta el profesor, que sitúa la defensa contra los sesgos entre los compromisos.

En un congreso organizado en València por el Consell Valencià de Cultura, científicos, filósofos y expertos en derecho defienden la actualización de la carta para introducir esta perspectiva en los derechos humanos. Hacerlo es la forma de que la mayoría de países asuman el compromiso, un imperativo ético que se anticipa al desarrollo tecnológico. En el congreso participaron, además de Yuste, Fernando Flores, director del Instituto de Derechos Humanos de la Universitat de València; José Miguel Carmena, neurocientífico de la University of California-Berkeley; Adela Cortina, catedrática de Ética de la Universitat de València, y Ángel Barco, director del Instituto de Neurociencia de la Universidad Miguel Hernández–CSIC.

València es la primera ciudad europea en impulsar este compromiso, apunta Noguera, aunque hay otros organismos que trabajan en esta cuestión. La Secretaría de Estado de Inteligencia Artificial ha promovido la carta de derechos digitales, se está estudiando su incorporación en Naciones Unidas, en el Consejo de Derechos Humanos en Ginebra, y se introdujo en la reforma de la Constitución de Chile. “La neurociencia está creando una explosión que va a ser algo asombroso, medicinalmente extraordinario, pero también tiene riesgos. Queríamos elevar este año, en el 75 aniversario de los derechos humanos, este compromiso para proteger la identidad del yo, proteger la manipulación cerebral y que todas las investigaciones médicas vayan en beneficio de la humanidad”, defiende la doctora en ética.

El neurólogo Oliver Sacks, uno de los científicos que más ha contribuido a la divulgación del conocimiento sobre el cerebro, abogaba por la unión de “ciencia y decencia” como receta para un mundo en crisis. Lo dejó negro sobre blanco en La vida sigue, uno de sus últimos textos, escrito cuando su vida se apagaba: “Aunque venero la buena literatura, el arte y la música, me parece que solo la ciencia, ayudada por la decencia humana, el sentido común, la amplitud de miras y la atención a los desfavorecidos y los pobres, supone una esperanza para un mundo sumido en el marasmo moral”.

El sudor o transpiración, conocido científicamente como hidrosis, es un mecanismo regulador de temperatura, además de excretor, de nuestro cuerpo. Mediante la hidrosis expulsamos sustancias sobrantes además de agua, que al evaporarse hará bajar la temperatura superficial de nuestra piel y con ella, de todo nuestro cuerpo.

El intercambio de líquidos con el exterior, ya sea por las glándulas sudoríparas o por el aliento, es un sistema inherente a los animales de sangre caliente por el controlan la temperatura corporal.

En el caso de los humanos, los únicos animales que sudan, la transpiración es controlada por el sistema nervioso simpático, la red neuronal encargada de coordinar las acciones del cuerpo que no precisan de órdenes conscientes, como el ritmo de los latidos, de la respiración, los movimientos del intestino u otros.

Este sistema responde a estímulos externos para aumentar los ritmos aquí citados. Por ejemplo, al hacer ejercicio moderado o intenso, el sistema nervioso simpático aumenta el ritmo cardíaco y respiratorio y activa la sudoración. Cuando aumenta el calor, actúa de forma parecida.

Así, el sistema simpático “manda una orden” a las glándulas sudoríparas para que produzcan sudor y ellas “se activan”. Posteriormente, el mismo sistema tenía una “orden de apagado” cuando el estímulo externo cesa. Esto es lo normal.

Ahora bien, puede suceder en algunas personas que las glándulas sudoríparas sean “sensibles en exceso” o se “enciendan solas”, lo cual se traduce en que la persona suda mucho y sin motivo aparente, esto es sin calor, sin agitación, incluso con frio. Es lo que se conoce como hiperhidrosis.

Razones genéticas

A las personas con hiperhidrosis que les sudan sin motivo sobre todo las palmas de las manos, las axilas o los pies las conocemos como personas con hiperhidrosis primaria o focal, ya que estos son los principales focos del cuerpo para la transpiración.

Detrás de este fenómeno primario se han comprobado motivaciones genéticas principalmente, ya que es normal en personas de una misma familia, sin más datos sobre otras posibles causas.

Se especula sobre mutaciones de algunos genes que harían que las glándulas del sudor actuasen un poco por su cuenta en lugar de responder solo al sistema nervioso simpático.

Otros trastornos

El 90% de los afectados por hiperhidrosis la padece primaria y por tanto hereditaria; es un fenómeno que sufren desde la infancia y con el que tienen que vivir. Hablamos en su día sobre él en este artículo sobre el sudor en las manos.

No obstante hay otras causas que pueden desembocar en una hiperhidrosis prolongada en el tiempo. Es el caso de personas que de un tiempo a esta parte notan que sudan más de la cuenta y en circunstancias no propicias a ello. Los motivos pueden ser desde poco graves, aun que sin duda molestos, a enfermedades crónicas o degenerativas que conviene consultar con personal sanitario.

En el caso de las mujeres de más de 40 años, la más frecuente las causas es la menopausia, en las que por la caída de producción de hormonas sexuales como la progesterona y los estrógenos se desestabiliza la regulación de temperatura interna con subida de calores (sofocos) y la consiguiente hiperhidrosis sin motivo.

Pero la hiperhidrosis también puede esconder problemas en las glándulas tiroideas, como el hipertiroidismo, en el que la aceleración del metabolismo produce un aumento de la temperatura corporal que se debe solventar con la sudoración.

Otra causa de hiperhidrosis pueden ser hipoglucemias, es decir niveles bajos de azúcar en sangre, que producen además otros síntomas como mareos, nauseas, dolor de cabeza, temblores, etc.

Si la hiperhidrosis acompañada de los otros síntomas citados es en los últimos tiempos muy frecuente, podemos valorar un posible cuadro de diabetes de tipo 2, si bien debe ser un médico quien haga el diagnóstico tras hacer los pertinentes análisis.

También, con mucha menor frecuencia, se puede producir sudoración excesiva en algunos tipos de cáncer como el linfoma, tanto el de Hodgkin como el No Hodgkin. En este caso la sudoración es un efecto secundario que acompaña a otros síntomas como fatiga muy pronunciada, pérdida de peso, etc., que deben ser valorados por un médico.

Y para terminar, no se debe descartar el consumo de ciertos medicamentos que tienen como efecto secundario una excesiva sudoración, como los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina, los antidepresivos tricíclicos, los agentes colinérgicos, algunos hipoglucemiantes como la insulina o las sulfonilureas, agonistas beta, triptanes, opioides, antiandrógenos, inhibidores de la aromatasa, betabloqueantes.

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Los trastornos en el lenguaje y la comunicación pueden tener muchas formas distintas. Un subconjunto de esos problemas es el que afecta al habla, es decir, a la producción expresiva de palabras y otros sonidos. El habla incluye la articulación, la fluidez, la voz y la calidad de resonancia de una persona.

En el habla están involucrados parte tanto los órganos bucofonatorios como los circuitos cerebrales del sujeto, y los problemas pueden tener su origen en cualquiera de ambas áreas. En esos términos lo explican el psicopedagogo José Javier González Lajas y el pediatra José Miguel García Cruz en un trabajo sobre esta cuestión.

Muchos de estos problemas aparecen y se tratan en la infancia o la adolescencia. En numerosas ocasiones, sin embargo, se mantienen hasta la edad adulta, lo cual suele afectar no solo las posibilidades comunicativas de la persona sino también sus relaciones sociales y laborales y su autoestima y, por lo tanto, su calidad de vida.

Debido a esto, conviene actuar lo antes posible en procura de su tratamiento y solución. Los trastornos en el habla que se registran con mayor frecuencia son los siguientes:

1. Disfemia o tartamudez

Este problema es, sin duda, el trastorno del habla más común y más conocido. Se caracteriza por una expresión verbal interrumpida en su ritmo de un modo más o menos brusco, tanto por la repetición frecuente como por la prolongación de ciertos sonidos o los espasmos o bloqueos que impiden la fluidez al hablar.

Suele aparecer en la niñez, pero alcanza también a muchos adultos. En total, afecta a casi el 1% de la población: unas 467.000 personas en España y unas 72 millones en todo el mundo, según datos de la Fundación Española de la Tartamudez (TTM).

La TTM es una entidad sin ánimo de lucro que tiene el objetivo de “concienciar a las familias, docentes, profesionales de la salud y al público en general”, dado que “es nuestro deber con todo niño o adulto que tartamudee hacerle una vida más fácil y lograr que la sociedad no los mire como disminuidos mentales”.

Si bien la disfemia puede deberse a una lesión cerebral o a una situación emocional traumática, en la mayoría de los casos está relacionada con anomalías en el control motor del habla. De hecho, estas personas suelen tartamudear solo cuando hablan con los demás, y no lo hacen si hablan solas, al cantar, al practicar deportes, etc.

En muchas ocasiones también hay causas genéticas. Según un artículo de la Universidad de Valencia, las probabilidades de que la disfemia pase de padres a hijos son de entre un 30% y 40%. Y un factor de riesgo es ser hombre: tres de cada cuatro personas que la padecen son varones.

A menudo, la tartamudez produce vergüenza y ansiedad en quienes la padecen, lo cual a su vez agrava el problema, en una suerte de círculo vicioso. Un caso muy conocido fue el del rey británico Jorge VI, quien padeció de este problema antes de acceder al trono; su caso fue retratado por la película ‘El discurso del rey’, de 2010.

La logoterapia -combinada con terapia psicológica- ofrece resultados positivos. La propia historia de Jorge VI sirve como muestra de que, con un tratamiento adecuado, los efectos de la disfemia pueden reducirse hasta desaparecer o hacerse, en todo caso, muy poco perceptibles.

2. Disglosia

La disglosia se define como una alteración del habla de tipo orgánica, causada por una o varias malformaciones anatómicas o fisiológicas en el aparato bucofonatorio. No existe en estos casos, en cambio, ninguna dificultad a nivel neurológico ni sensorial.

Cuando las alteraciones son congénitas, en la mayoría de los casos afectan los labios o el paladar. En el primero de esos casos, el problema más común es el labio leporino, que por lo general afecta su forma, su fuerza o su consistencia. Esto suele ocasionar problemas para la pronunciación de sonidos labiales, como los de las letras B, M y P.

Las malformaciones en el paladar (o en el velo del paladar), por su parte, suelen provocar ciertos ruidos al pronunciar el sonido de letras como la P, T o K, y también ronquidos faríngeos, habla nasal, golpes de glotis y escapes de aire por la nariz al hablar.

No obstante, también otras partes del aparato bucofonatorio, como la lengua, los dientes y la mandíbula, pueden presentar alteraciones y, por lo tanto, causar la disglosia. Todas estas malformaciones pueden ser congénitas; a veces incluso propiciadas por el consumo de alcohol, tabaco o ciertos fármacos por parte de la madre durante el embarazo.

El tratamiento más efectivo consiste en la corrección de las malformaciones, a menudo por medio de cirugías. Cuando las alteraciones son congénitas, lo más apropiado es intervenir lo antes posible, en la infancia. Más tarde, los tratamientos logopédicos también resultan apropiados para mejorar el habla.

3. Disartria

La disartria también es un trastorno motor del habla. Pero, en este caso, el problema no reside en el aparato bucofonatorio sino en una lesión neurológica. Como consecuencia, la boca y los músculos encargados del habla se debilitan, mueven con lentitud o de forma limitada o sencillamente no se mueven.

De acuerdo con la Federación de Ataxias de España (la ataxia es el control muscular deficiente en alguna parte del cuerpo), los síntomas de la disartria van desde “arrastrar” las palabras al hablar hasta hacerlo en voz muy baja, casi en susurros, pasando por una lentitud o rapidez inusuales, cambios en el timbre de la voz, ronqueras, babeos, etc.

En muchos casos, este problema aparece como consecuencia de un ictus u otros hechos que dejen secuelas cerebrales. Por ello, también es bastante común en adultos.

El tratamiento procura fortalecer los músculos para incrementar el movimiento de boca, lengua y labios y mejorar la articulación de las palabras en la medida de lo posible.

4. Dislalia

En cuarto lugar se puede mencionar la dislalia, también llamada trastorno fonológico, que consiste en la sustitución, distorsión, omisión o inserción de sonidos incorrectos al pronunciar las palabras. Se trata de la clase de incorrecciones que son comunes hasta los cuatro o cinco años de edad y luego desaparecen de forma natural.

Algunos ejemplos: decir “cote” en vez de “coche”, “tes” por “tres”, “mecotón” por “melocotón”, etc. Solo son un problema cuando, superada esa edad, los pequeños persisten en esa pronunciación. Pero, en general, no es algo que se prolongue más allá de la niñez.

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Si se trataba de investigar sobre lo que ella quería y donde ella quería, y además ser reconocida por ello, la de Diana López-Barroso es una trayectoria investigadora redonda. Empieza en la Facultad de Psicología de la Universidad de Málaga y acaba, por ahora, en el Premio Nacional de Investigación para Jóvenes Clara Campoamor por su trabajo en la propia UMA. El Ministerio de Ciencia, que concede este premio a jóvenes menores de 40 años por primera vez, acaba de reconocer la “originalidad de su enfoque innovador y multidisciplinar” para abordar el “problema de las diferencias individuales en las funciones cognitivas complejas”. Dicho de otro modo: López Barroso se dedica al estudio, metódico, pero también dinámico, integrador y creativo, de algo tan complejo y desconocido como el cerebro humano y sus funciones, con especial atención a cómo adquirimos, desarrollamos y recuperamos la herramienta que nos hace ser como somos, el lenguaje.

Su trayectoria es excepcional en un entorno marcado por la falta de oportunidades y el “exilio” de jóvenes talentos investigadores. López Barroso pudo regresar a Málaga después de un periplo internacional que la llevó, tras doctorarse por la Universidad de Barcelona, al King´s College de Londres, a la Universidad de York, al Poeppel´s Lab de Nueva York o al Brain and Spine Institute de París. Ahora es investigadora Ramón y Cajal en el Área de Psicobiología de la Facultad de Psicología de la UMA y forma parte de la Unidad de Neurología Cognitiva y Afasias (UMA e Instituto de Investigación Biomédica de Málaga).

ElDiario.es/Andalucía ha hablado con ella de las perspectivas de los jóvenes investigadores españoles y, sobre todo, de sus investigaciones. Abarcan desde la afasia a los procesos de imitación del lenguaje, pasando por Carlos Latre y la neuroimagen, aunque tengan un solo objeto: esa cosa aparentemente indescifrable, personal e intransferible, llamada “cerebro”.

Empecemos con el tópico: los cerebros de los niños son esponjas. ¿Es verdad? Y al contrario, ¿en qué momento deja de serlo?

Obviamente, es un tópico, pero tiene su base de realidad. La plasticidad y la capacidad del cerebro para cambiar, absorber información, adaptarse o extraer patrones, de aprender en general, es mayor en la primera etapa de la vida. Es más práctico: responde al ambiente de una forma más rápida y permanente que cuando somos adultos. Lo que no quiere decir que con la edad no se pueda aprender. Si estuviésemos destinados a aprender solo en edad infantil, seríamos ya una roca el resto de nuestra vida. Pero no es así, podemos aprender a tocar la guitarra o a montar en bicicleta en cualquier momento de nuestra vida. También son importantes las diferencias individuales, debidas a una mezcla de factores, como el componente genético o la estimulación que haya tenido una persona determinada a lo largo de la vida. Dos cerebros con un mismo componente genético pueden tener una diferente respuesta al aprendizaje en la edad adulta y una diferente capacidad plástica por la estimulación que hayan tenido durante toda la vida.

¿En qué se diferencia el cerebro de una persona que retiene esa capacidad de aprendizaje?

En la Universidad de Barcelona hicimos un estudio con personas que son mejores aprendiendo nuevas palabras. Usamos lenguajes artificiales que a simple vista parecen muy complicados, flujos continuos de lenguaje compuestos de palabras nuevas concatenadas, sin pistas que indiquen donde comienza y acaba cada palabra. El cerebro es capaz de segmentar y extraer los patrones, identificar las probabilidades transicionales entre sílabas y por tanto aislar esas palabras y recordarlas posteriormente. Eso está muy relacionado con la capacidad de nuestro cerebro de absorber el patrón de un nuevo idioma. Lo que encontramos fue que las personas que eran mejores aprendiendo palabras tienen más desarrollada una estructura del cerebro que se llama fascículo arqueado, que es un tracto de sustancia blanca que conecta regiones frontales y temporales del cerebro. Los tractos de sustancia blanca son muy importantes porque son como las carreteras que permiten la comunicación entre áreas lejanas del cerebro. Y, ¿por qué hay personas que tienen más desarrollada esta región? No sabemos si es porque han estado más estimulados a lo largo de la vida, más expuestos a distintos lenguajes o incluso si es porque tienen formación musical, o por una cuestión genética. Pocas veces hay una causa única.

Por volver a la plasticidad del cerebro infantil, ¿cómo se moldea el cerebro de un niño expuesto a dos idiomas?

La formación gramatical son estímulos muy complejos y todos somos capaces de aprenderlos, salvo que haya un problema que lo impida. Si un niño está expuesto a un solo lenguaje, su cerebro va a absorber el patrón de ese lenguaje. Pronunciar una serie de fonemas es algo más difícil aprender en edad adulta. Niños multilingües suelen ser mejores aprendedores a nivel fonológico en edad adulta que los monolingües, porque el cerebro tiene más fonemas grabados a nivel de pronunciación y recepción. A lo mejor no de forma consciente, pero hay un meta-aprendizaje: ha aprendido que hay un patrón mucho más amplio que le va a permitir captar cualquier otra lengua de forma más óptima, aunque dependerá del tipo de lenguaje.

¿Ese meta-aprendizaje lo puede aportar el bilingüismo en la escuela?

Yo creo que todo aprendizaje de idiomas en edad infantil es positivo, siempre dentro de unos límites. No puedes tener al niño cada cinco minutos durante las 24 horas expuesto a distintas lenguas. Yo no trabajo en el campo de la educación infantil, pero tal y como dábamos inglés en EGB era muy complicado, si no imposible, llegar a ser bilingüe: puedes saber que el libro se dice book y mesa se dice table, pero al final lo que estás aprendiendo es nuevo vocabulario, una forma de tener sinónimos en tu cabeza, sin que realmente estés aprendiendo el lenguaje. Un tipo de enseñanza más inmersiva e intensiva, con exposición real a los sonidos de ese lenguaje, hará que el niño pueda adquirir ese lenguaje de forma más natural.

La imitación está en la base de la socialización y de la adquisición del lenguaje

¿Qué papel juega la imitación en el aprendizaje del lenguaje?

El lenguaje se aprende por imitación. Yo escucho un sonido y soy capaz de reproducirlo. Los niños empiezan a imitar desde muy pequeñitos, meses o incluso días. No tanto la parte fonológica, sino visualmente: pueden, por ejemplo, imitar un movimiento de la boca. Esa capacidad está en la base de la socialización y de la adquisición del lenguaje. Hay también un fenómeno de mimetización cuando llegas a un grupo, que suele ser algo totalmente involuntario. Esto hace que crezca la empatía y haya más cohesión social. Yo he vivido muchos años en Barcelona. Nunca he tenido acento catalán, pero cuando estaba allí pronunciaba el castellano de una manera distinta a cuando estaba en Málaga, mi familia lo notaba cuando llegaba aquí, y mis amigos allí. Incluso el tipo de vocabulario que se usa es una forma de sentirnos más parte de ese grupo.

En la Universidad, su grupo de investigación está llevando a cabo un experimento sobre esta cuestión. ¿En qué consiste?

Estamos estudiando la capacidad de imitación de un imitador profesional, en este caso Carlos Latre. Él escucha un acento o un personaje y lo imita no sólo a nivel verbal, sino también a nivel gestual. Es una persona excepcional en esa habilidad, que es muy importante para comprender los mecanismos de adquisición del lenguaje y otros mecanismos de interacción social. Y vamos a intentar compararlo para ver en qué difieren su cerebro del de otras personas que no son tan buenos imitando. Tenemos un grupo control en el que buscamos variabilidad: malos imitadores, personas que hacen sus pinitos de forma no profesional o incluso quienes estudian arte dramático. De esta forma tenemos un continuo de la habilidad que nos va a permitir comprender los mecanismos cognitivos de la imitación, ya que no solo estamos evaluando la capacidad para imitar, sino otras funciones cognitivas. Por ejemplo, capacidad de aprendizaje de palabras de una lengua nueva, la capacidad atencional, la memoria de trabajo, la memoria, el razonamiento o la capacidad de repetición, para ver cuál de esas otras funciones cognitivas están más desarrolladas en las personas que son mejores imitando. También podremos explorar si la capacidad de imitación correlaciona con la capacidad para aprender nuevas palabras en otro idioma.

¿Qué papel juega la neuroimagen en este estudio?

Vemos cuáles son las regiones de su cerebro que se activan mientras está imitando. Le pedimos que imite a personajes que sabemos que imita muy bien, otros que no tiene trabajados y personajes desconocidos, gente en YouTube a la que no ha escuchado nunca. Todo eso lo hicimos durante una sesión de resonancia magnética, tanto a él como al grupo control.

En la imitación gestual, ¿se activan los mismos mecanismos cerebrales que en la imitación verbal?

Hay regiones que se van a activar en la imitación verbal, mientras que en la parte de imitación gestual se van a activar regiones motoras. Pero también hay un tipo de neuronas que están relacionadas con la imitación tanto verbal como gestual, que son las neuronas espejo, localizadas en la región prefrontal y parietal. Las descubrió un grupo italiano que estaba estudiando en monos la actividad cerebral relacionada con coger objetos. Cuando un mono iba a coger algo, activaba una serie de regiones cerebrales. Después comprobaron que en los monos que no estaban haciendo el movimiento, pero estaban observando, se activaban las mismas regiones.

Es decir, cuando observo a alguien realizando una determinada acción, hay unas neuronas que se activan como si yo estuviese también realizándola. Una especie de empatía neuronal.

Hay estudios que relacionan las neuronas espejo con la empatía, también con el aprendizaje, con la imitación... Si cuando veo algo mi cerebro responde igual que si lo estoy haciendo, está preparándose para cuando yo quiera hacerlo, incluso cuando nunca lo he hecho. Por lo tanto, se relacionan con el aprendizaje y con ponerse en el lugar del otro también.

Para el experimento se buscan diestros de entre 30 y 55 años. ¿Los zurdos y diestros procesamos el lenguaje de forma diferente?

Hay estudios que han mostrado que el lenguaje es una función que se sustenta en un circuito cerebral compuesto por regiones frontales, temporales y parietales. En el 95-98% de la población diestra ese circuito no está representado por igual en los dos hemisferios, sino que está lateralizado en el hemisferio izquierdo. Si tengo una lesión en parte de ese circuito del hemisferio izquierdo, probablemente desarrolle afasia, un trastorno que se caracteriza por problemas relacionados con la producción y/o la comprensión del habla, entre otras alteraciones. Y si esa misma lesión está en el otro hemisferio, no voy a tener afasia. Pero en la población zurda ese porcentaje de lateralización baja un poquito. Eso quiere decir que es más probable, si yo soy zurda, que el lenguaje esté representado de forma bilateral en los dos hemisferios. Por eso, como Carlos Latre es diestro, las personas que estamos evaluando como parte del grupo control son diestras.

Otro de sus principales campos de investigación es la afasia y los trastornos asociados. También los mecanismos o las técnicas para recuperar el lenguaje. ¿Cómo puede un cerebro dañado recuperar sus funciones?

Es la pregunta del millón, porque es súper complejo. Nosotros estudiamos formas de rehabilitación cuando hay un daño permanente, normalmente debido a un ictus. Se habla de afasia crónica cuando han pasado más de seis meses después del ictus y no se han recuperado. Hay veces que después de un ictus no hay afasia, como sucede si el daño cerebral no afecta a las regiones relacionadas con el lenguaje o sus circuitos. En otras ocasiones se pueden recuperar de forma espontánea por procesos plásticos que tienen lugar en el cerebro y porque son lesiones pequeñas. En estos casos se pude producir una reorganización y prácticamente se recupera todo, pero en muchos casos los daños son mayores o, si son pequeños, afectan a regiones clave. En esos casos intentamos hacer terapia basada en la neurociencia, que potencie la plasticidad cerebral, y nos basamos en los conocimientos de las bases cerebrales del procesamiento del lenguaje.

¿Qué quiere decir?

El lenguaje está compuesto por muchos procesos. Para hablar tengo que saber primero lo que tengo que decir. Luego ordenar, formar una frase gramaticalmente correcta que exprese el significado que quiero decir, acceder a las palabras exactas, y finalmente reproducirlas de forma correcta. Eso en el aspecto de producción. En el aspecto receptivo, si tú me dices algo y dado que el lenguaje oral sucede en el tiempo, tengo que mantener esa frase el tiempo suficiente en mi cabeza para ir integrando la información, esto me lo permite la memoria de trabajo. Después tengo que acceder al significado de cada palabra. A muchas personas con afasia si les dices “dame el teléfono”, quizás no saben lo que significa “teléfono”. Es como si perdieran el link entre la palabra y el significado. Y eso nos pasa incluso a las personas que no tenemos daño cerebral. Se llama anomia, la incapacidad para acceder a la palabra que queremos decir, y ocurre cuando estamos cansados, porque acceder al léxico depende de funciones ejecutivas, que son como directores de orquesta para muchos aspectos del lenguaje y muy sensibles al cansancio. Teniendo en cuenta todos los procesos que forman parte del lenguaje y que a nivel cerebral se sustentan en circuitos segregados, hay distintos perfiles de afasia dependiendo del tipo de función que tiene afectada.

Ha mencionado la “reorganización cerebral”. ¿El cerebro se reorganiza?

La idea de la reorganización cerebral y de plasticidad cerebral es lo mismo. Hay circuitos cerebrales optimizados para realizar determinadas funciones, pero son circuitos son redundantes. Para llegar del sitio A al sitio B hay un camino óptimo, pero si ese camino de comunicación se ve afectada, el cerebro tiene otras vías para comunicar esos dos sitios, aunque sea por una vía indirecta. Si en el camino directo a Madrid hay un accidente, puedes coger una carretera secundaria: vas a tardar dos horas más, pero vas a llegar. Eso es lo que suele pasar después de un daño cerebral. Con la rehabilitación se intenta guiar la plasticidad de forma adaptativa para que el cerebro tenga otro camino para llegar a la misma función, aunque dependiendo del daño no siempre es posible.

¿Qué papel juega la estimulación eléctrica cerebral en esto?

Hablamos de una estimulación no invasiva: un gorro con una serie de electrodos que transmiten una pequeña corriente eléctrica a nivel cortical, afectando a la capa más externa del cerebro. Es como un priming que se da a las regiones corticales del cerebro para activarse. Si aplicamos un entrenamiento o terapia mientras se están estimulando esas regiones, se incrementa la probabilidad de que esas regiones se activen durante la tarea, se consolide la información y esa estrategia pueda usarse en el futuro. Es una forma de potenciar la plasticidad, pero es muy importante que se haga durante estimulación conductual para guiar la plasticidad hacia una función concreta. Otra forma de potenciar la plasticidad, por ejemplo, es la fármacoterapia. Hay una serie de fármacos que, si se aplican junto a la estimulación cognitiva, van a mejorar la capacidad receptiva del cerebro.

También mencionaba la neuroimagen. ¿Qué vemos cuando vemos cómo hablamos?

La resonancia magnética funcional es la técnica estrella de la neurociencia cognitiva. En los últimos 30 años ha habido un boom de estudios que nos han permitido conocer muchos secretos sobre el funcionamiento cerebral. Hace cien años la única forma que había para ver un cerebro era mediante autopsia una vez la persona había muerto. Hoy con una con una sesión de resonancia magnética podemos ver la anatomía cerebral, comprobar si hay lesión cerebral, y hacer distintos procesados que nos van a dar información básicamente de dos tipos: funcional o anatómica/estructural.

¿Para qué sirve cada una?

Las imágenes estructurales son como fotografías de secciones del cerebro. Hay un tipo de secuencia que nos permite, por ejemplo, reconstruir virtual y tridimensionalmente los tractos de sustancia blanca del cerebro, esas carreteras de las que venimos hablando. Estos tractos son los axones de las neuronas que se agrupan y permiten que regiones distantes se puedan comunicar y son los pilares de los circuitos cerebrales. Sin estos circuitos probablemente no tendríamos funciones complejas. Seríamos seres con conductas simples tipo estímulo-respuesta y poco más. Pues bien, con la resonancia magnética podemos extraer información para observar y cuantificar los tractos de sustancia blanca. En el caso del estudio con Carlos Latre, exploraremos si hay diferencias en el volumen, en el grosor, en cómo de compactos están esos tractos.

Con esta información estructural no sabemos el nivel de actividad, sino simplemente el estado de la circuitería, digamos. También podemos medir el grosor cortical, la sustancia gris, que es donde están los cuerpos celulares de la neurona, donde se procesa la información. Es la corteza cerebral, que está como plegada en nuestro cerebro porque hay muchísima información que procesamos de forma paralela. Con la resonancia magnética vamos a poder ver el estado de esa corteza cerebral, el grosor cortical: personas que son mejores haciendo malabares, por ejemplo, tienen mayor grosor cortical en la región parietal posterior.

Ese tipo de dicotomía, triste, contento, miedo, alegría, se puede ver con la neuroimagen

¿Y la información funcional?

La información funcional se refiere a la actividad cerebral. Se sabe que cuando las regiones del cerebro están más activas, consumen más oxígeno y eso hace que llegue más sangre a esa región. Con la resonancia se pueden detectar los cambios en las propiedades magnéticas de la sangre debido a la oxigenación, lo que nos permite ver qué regiones están más o menos activas en un momento determinado. La persona puede llevar puestos unos cascos y unas gafas a través de las cuales ver la pantalla de un ordenador y tendrá que ir haciendo algunas tareas mientras estamos midiendo su actividad cerebral. Esa tarea, por ejemplo, puede ser ver un personaje que está diciendo algo, y seguidamente se le pida que lo imite.

¿La neuroimagen también puede informar de si yo estoy triste o estoy contento?

También, a su modo. Hay regiones que están muy relacionadas con el procesamiento del miedo o de la alegría. También otras que se activan cuando estoy haciendo algo que me gusta mucho. Ese tipo de dicotomía, triste, contento, miedo, alegría, sí se puede ver con la neuroimagen, porque son circuitos bastante estudiados y que responden bien a determinada estimulación, pero es muy importante saber evocar bien esa emoción de forma externa para que la persona llegue a ese estado. ¿Qué pasa si cierras los ojos y te duermes? Ya me has chafado el experimento. Por eso es importante el diseño experimental de la tarea en resonancia magnética funcional y el entrenamiento de la persona que entra ahí.

¿Cuál es límite de la representatividad de una neuroimagen?

Saber lo que alguien está pensando no es posible, porque el pensamiento es algo abstracto. Pero la imagen al final es un correlato, groso modo. No sé hacia dónde puede evolucionar esto. Quizá algún día se pueda, pero ya hay técnicas en el campo de la inteligencia artificial que pueden llegar a predecir a partir del tipo de activación que se está realizando, algunos estados. No pensamientos complejos, pero sí si por ejemplo estoy pensando en jugar al tenis, ya que se activan las regiones motoras, o en dormir. Cuando pensamos algo se representa en el cerebro de una forma similar a cuando lo está haciendo, no al 100%, pero sí una parte.

Al final la mente humana y el comportamiento humano son súper complejos. Esa variabilidad individual cuesta muchísimo explicarla, incluso a nivel externo. La neuroimagen nos da un correlato, y afortunadamente nos ha permitido mejorar muchísimo los modelos de predicción y explicativos de muchas funciones cognitivas en psicología y en neurociencia. Pero estamos muy lejos de comprender realmente la complejidad del cerebro humano. No sé si algún día se conseguirá.

Hablemos de la investigación en España. Usted es malagueña. Tiene una trayectoria en laboratorios internacionales, luego dos contratos postdoctorales Juan de la Cierva, entre otros, y ahora es investigadora Ramón y Cajal. Es un itinerario redondo para regresar, pero no es lo habitual. ¿Qué pasa con los jóvenes investigadores en España?

El gran problema es la falta de estabilidad. Si te quieres dedicar a la investigación tienes que hacer la tesis doctoral durante cuatro, cinco o seis años. Luego tienes una etapa postdoctoral, que es muy necesaria, pero que aquí se alarga demasiado por la falta de opciones reales de estabilizarse como investigador o profesor/investigador. En el caso de España lo más frecuente es alcanzar la estabilización por la vía académica: profesor de universidad y también investigador. ¿Qué pasa? Que hay muchísima competitividad, investigadores e investigadoras con muy buenos currículums y pocas plazas. Al final es muy frecuente que llegues a los 40 o 45 años y no tengas una plaza estable. Eso implica que tenemos que estar siempre a la caza de convocatorias, escribiendo proyectos para nuestra propia contratación, además de conseguir financiación para la investigación en sí. En ciencia, en general, a pesar de la gran inversión en formación y en investigación, no se nos premia con una estabilidad realista a una edad aceptable. Y puede ser muy frustrante tener que estar constantemente pensando que en un año se acaba tu contrato.

Conozco mucha gente que ha vuelto a España gracias a un contrato Ramón y Cajal, pero también conozco muchas personas que se han quedado fuera porque aunque inicialmente se van con la idea de dos o tres años, luego ven que donde sea les está yendo bien, con una posición con mucha proyección, con mejor salario y estabilidad. ¿Ahora voy a dejar todo esto para irme a España a solicitar una Ramón y Cajal, que son cinco años, con un salario aceptable pero tampoco para tirar cohetes, comparado con salarios de este tipo de posición en otros sitios? Va a depender mucho de la situación personal de cada uno, pero en muchas ocasiones ya tienen algo más atractivo fuera, y no compensa volver. En mi caso, antes de que me concediesen la Ramón y Cajal, estaba ya echando cosas para irme de nuevo fuera porque se me agotaban las opciones aquí.

Tengo cinco años de contrato: es el contrato más largo de mi vida

¿En su caso, hasta cuándo tiene garantizado seguir investigando?

Con la Ramón y Cajal tengo cinco años de contrato: es el contrato más largo de mi vida. Cada vez que echamos una solicitud puede pasar 8 o 9 meses hasta que sale la resolución y no sabes si te lo van a dar, ya que son convocatorias muy competitivas. Además, en la convocatoria Ramón y Cajal 2020 hay opción de estabilización cuando termine mi contrato. Poco a poco se va invirtiendo más en ciencia, desde el Gobierno van proponiendo pequeñas mejoras, pero creo que sigue habiendo pocas plazas para la estabilización.

Luego está el tema de que, aunque tengamos antigüedad investigadora suficiente, no podemos cobrar muchas veces complementos de antigüedad, de docencia o solicitar sexenios, que solo puedes cobrar si eres fijo a pesar de que afectos prácticos llevo el mismo tiempo y cumplo todos los criterios para solicitarlos. En mi caso, la ayuda Ramón y Cajal se acaba en 2026 y la Universidad de Málaga sí tiene un convenio por el que, si paso una evaluación en el cuarto año, se convocará una plaza de profesorado estable a la que podré presentarme.

De modo sus posibilidades más cercanas de conseguir una plaza van a ser cuando tenga 43 años.

Sí. Y con todo eso, yo estoy súper contenta. Pero me quejo y me he quejado muchísimo, y seguiré quejándome porque es la única forma que tenemos de que esto cambie un poco. La escasez de contratos estables es un gran problema que hace que buenos investigadores dejen la carrera científica, y eso es una pena. 

La creación de una inteligencia biológica sintética parecía, hasta ahora, cosa de la ciencia ficción. Un equipo de investigadores australianos ha dado un paso decisivo en esa dirección al conseguir que células cerebrales de ratón colocadas en una especie de placa de laboratorio aprendan a jugar al Pong, un clásico y sencillo videojuego de tenis de mesa comercializado por la compañía Atari en el año 1972. Los resultados del estudio se publican hoy en la revista Neuron.

Los investigadores anunciaron sus resultados el pasado diciembre en una prepublicación en la revista bioRixv, pero es ahora cuando su experimento ha sido cotejado y validado por científicos de manera independiente. Para 'enseñar' a las células a jugar, los investigadores han empleado un soporte al que han bautizado DishBrain (algo así como 'plato cerebral'). En realidad, es una versión electrónica de la llamada caja o placa de Petri: los recipientes redondos y poco profundos que se usan en los laboratorios para hacer cultivos de células.

Para este proyecto han utilizado entre 800.000 y un millón de células del córtex cerebral de roedores cultivadas junto a células madre humanas de las llamadas 'pluripotenciales' (las que, al desarrollarse, pueden dar lugar a tejidos muy diferentes).

Los científicos llevan tiempo empleando neuronas en dispositivos artificiales que contienen múltiples microelectrodos y leyendo su actividad. A través de esos dispositivos (técnicamente conocidos como matrices de microelectrodos) se envían y se obtienen señales neuronales –corrientes eléctricas de iones–, por lo que se utilizan como conexiones entre neuronas y circuitos electrónicos.

Sabemos que nuestros cerebros tienen la ventaja evolutiva de haber sido afinados durante cientos de millones de años para la supervivencia. Ahora tenemos al alcance la posibilidad de aprovechar esta inteligencia biológica increíblemente potente y barata

Dr. Adeel Razi — Director del Laboratorio de Neurociencia Computacional y de Sistemas de la Universidad de Monash.

La novedad ahora es que, por primera vez, los investigadores han conseguido estimular a las células cerebrales de forma “estructurada y significativa” –indican en su estudio– para que realicen una tarea dirigida a un objetivo concreto. En este caso, jugar al Pong.

“Hemos demostrado que podemos interactuar con neuronas biológicas vivas de tal manera que las obligamos a modificar su actividad, lo que conduce a algo que se parece a la inteligencia”, afirma el autor principal del proyecto, Brett Kagan, que es director científico de la empresa biotecnológica Cortical Labs.

El DishBrain sería entonces una especie de minicerebro, un hardware biológico, lo que se conoce con el anglicismo wetware, aludiendo al carácter húmedo –wet, en inglés– de las sustancias biológicas empleadas. Uno de los objetivos del proyecto es estudiar las posibilidades de aprovechamiento de la computación biológica, mucho más potente que la artificial. De hecho, esos minicerebros creados por los científicos australianos aprendieron a jugar al Pong mucho más rápido que una inteligencia artificial al uso.

“Sabemos que nuestros cerebros tienen la ventaja evolutiva de haber sido afinados durante cientos de millones de años para la supervivencia. Ahora, parece que tenemos al alcance de la mano la posibilidad de aprovechar esta inteligencia biológica increíblemente potente y barata”, afirma el Dr. Adeel Razi, director del Laboratorio de Neurociencia Computacional y de Sistemas de la Universidad de Monash.

Otro de los objetivos de la investigación es poder estudiar el efecto de sustancias como el alcohol, para saber cómo afectan exactamente a las neuronas.  “Intentamos crear una curva de respuesta a diferentes dosis de alcohol etílico: básicamente, emborrachar a las células y ver si juegan peor, lo mismo que ocurre cuando la gente bebe”, dice Kagan. Los hallazgos también plantean la posibilidad de crear una alternativa a los ensayos con animales a la hora de investigar cómo responden los nuevos fármacos o las terapias génicas en estos entornos dinámicos.

Las palas y la pelota

Para llevar a cabo el experimento, el equipó empleó células de ratón procedentes de cerebros embrionarios, así como algunas células cerebrales humanas derivadas de células madre, y las hizo crecer sobre matrices de microelectrodos estimulables y cuya actividad es legible.

Los electrodos situados a la izquierda o a la derecha de una matriz se disparaban para indicar a DishBrain en qué lado estaba la pelota, mientras que la distancia a la que se encontraba la pala se indicaba mediante la frecuencia de las señales. La retroalimentación de los electrodos enseñaba a DishBrain cómo devolver la pelota, haciendo que las células actuaran como si ellas mismas fueran la pala.

“Nunca antes habíamos podido ver cómo actúan las células en un entorno virtual”, dice Kagan en una nota de prensa difundida por Cortical Labs: “Conseguimos construir un entorno de bucle cerrado que puede leer lo que ocurre en las células, estimularlas con información significativa y luego cambiar las células de forma interactiva para que puedan alterarse realmente”.

Médico neurólogo, escritor y divulgador científico, motero de chaleco de cuero y Harley Davidson en tiempos libres… Oliver Sacks es una de las personalidades médicas más fascinantes del siglo XX, tanto por sus descubrimientos en neurología y farmacología, que fueron narrados en la película Awakings, como por sus libros de divulgación, famosos mundialmente por descubrirnos el fascinante mundo del cerebro con una prosa brillante.

La mayoría de sus libros están disponibles en formato Kindle, de modo que ya no necesitas comprarlos en papel para poder disfrutarlos. Y por si en este verano quieres revisitarlos, o bien iniciarte en la literatura de Sacks, aquí te ofrecemos tres de sus títulos más celebrados.

El hombre que confundió a su mujer con un sombrero

Sin duda el título más popular de Sachs, en el cual nos explica a través de ejemplos ilustrativos, las fascinantes paradojas de los fallos neuronales en el cerebro, que llegan, como en el hombre citado en el título, a confundir la cabeza de una mujer con un sombrero simplemente por un trastorno llamado prosopagnosia.

Se trata de casos de individuos, aquejados por inauditas aberraciones de la percepción que han perdido la memoria, y con ella, la mayor parte de su pasado; que son incapaces de reconocer a sus familiares o los objetos cotidianos, o bien que han sido descartados como retrasados mentales y que, sin embargo, poseen insólitos dones artísticos o científicos.

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Un antropólogo en Marte

Sacks nos presenta en este libro siete casos neurológicos que constituyen una profunda reflexión sobre la esencia de la identidad y los mecanismos del conocimiento. Un pintor que tras un accidente de coche deja de ver el color; un cirujano cuyos continuos tics y convulsiones sólo remiten cuando opera o pilota su aeroplano; un hombre que tras toda una vida de ceguera recupera la vista sólo para darse cuenta de que no sabe ver...

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Musicofilia

Oliver Sacks examina la relación con la música de pacientes, gente corriente o músicos profesionales para arrojar una luz insólita sobre ese fenómeno. A través de anomalías como la «amusia» –o incapacidad para sentir la música–, el hipermusical síndrome de Williams –un extraño fenómeno de extrema sociabilidad–, las alucinaciones musicales o la música como inspiradora de auténtico terror, Sacks elabora un lúcido análisis de cómo la música es un factor clave para crear la identidad humana.

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En los más de dos años que han transcurrido desde el comienzo de la pandemia de COVID-19 -sobre todo durante sus primeros tiempos, cuando se impusieron el confinamiento y el distanciamiento social- se habló bastante de una de sus consecuencias más negativas: el “hambre de piel”.

Se llama “hambre de piel” a la especie de síndrome neurológico que aparece ante la falta de contacto físico, algo que es una necesidad biológica para los seres humanos. Es un problema que no comenzó con la pandemia, desde luego: afecta a muchas personas, sobre todo a adultos mayores que viven en soledad.

Diversos estudios han analizado la importancia del contacto piel con piel. Por supuesto, no solo en materia de relaciones sexuales, sino también en lo que se refiere a caricias, abrazos e incluso roces ligeros. Tales trabajos demuestran la importancia y los numerosos beneficios de esos contactos necesarios.

El placer de acariciar y ser acariciado

Una investigación reciente reveló las “bases moleculares y neurales” del placer que sentimos al tocar o ser tocados por alguien. Sus autores -científicos de la Universidad de Washington, en Estados Unidos- identificaron como responsable de ese placer a un neuropéptido llamado prokinecticina 2 (PROK2).

La “información hedónica positiva” producida por el tacto agradable, según el estudio, “facilita el vínculo emocional, el comportamiento afiliativo y el bienestar de los animales sociales”.

En un experimento, los investigadores criaron algunos ratones sin PROK2 desde su nacimiento, mientras que a otros los privaron de este neuropéptido cuando ya se encontraban en su etapa adulta. La ausencia de tal sustancia los privaba de sentir placer ante el contacto físico, pero no de otras sensaciones como picor o dolor.

El estudio comprobó que los ratones que nunca habían tenido PROK2 mostraban mayores índices de estrés y tendían a evitar el contacto social más que sus congéneres, incluidos los que ya no contaban con el neuropéptido pero sí lo habían sentido en la primera parte de sus vidas.

Expresar emociones a través del tacto

A tal punto es importante el tacto que a través de él los seres humanos podemos transmitir toda una gama de sensaciones. Así lo comprobaron científicos de la Universidad de California en Berkeley, también en Estados Unidos.

En la prueba, una persona debía ofrecer un brazo para que lo acariciara alguien más (alguien a quien la primera no conocía). A través de ese contacto -que solo duraba un segundo- quien tocaba debía tratar de demostrar una emoción, y quien era tocado debía interpretar y tratar de acertar cuál era esa emoción que el otro había intentado transmitir.

Los participantes acertaron en casi el 60% de las ocasiones en que los habían tocado con compasión, y más del 50% de las veces en que la caricia de un segundo de duración buscaba comunicar gratitud, ira, miedo o amor. Es decir: el tacto permite expresar emociones en un grado mucho mayor del que intuitivamente podríamos suponer.

El contacto físico como refuerzo de los lazos sociales

Por otra parte, el sentido del tacto ayuda a reforzar los vínculos sociales. Un estudio analizó la sensación subjetiva de suavidad y calidez que se experimenta al acariciar la piel de otra persona, y sus resultados avalan esa afirmación.

“Las personas tienen la ilusión persistente de que la piel de los demás es más suave y tersa que la suya, independientemente de las diferencias individuales de la piel”, aseguran las conclusiones del trabajo, publicado en 2015.

El hallazgo, además, sugiere “una fuerte reciprocidad psicológica al dar y recibir contacto afectivo”. Esto es, cuanto mayor es el placer que siente quien recibe las caricias, también es mayor el de la persona que las da.

Por tal motivo, los autores del estudio apuntan que esta “ilusión sensorial subyace a un mecanismo corporal de vinculación socio-afectiva y aumenta nuestra motivación de tocar a los demás”. Es por ello que el tacto funcionaría, de acuerdo con esta hipótesis, como un sistema que propicia la unión y el refuerzo de los lazos en una comunidad.

Aunque no se trata solo de unión social: el tacto placentero (el que se genera a partir de caricias y movimientos lentos, más que los de movimientos rápidos) también contribuye con la propiocepción, esto es la capacidad del cerebro de saber, en cada momento, la posición exacta de todas las partes del cuerpo.

En concreto, las caricias y el contacto físico lento son beneficiosos para el sentido de propiedad del cuerpo y para la aceptación de la forma corpórea del “yo psicológico”. Así lo demostró un trabajo elaborado por científicos del Reino Unido y publicado en la revista ‘Frontiers in Psychology’.

Otros beneficios de las caricias y el contacto piel con piel

Además de lo señalado hasta aquí, las caricias y el contacto piel con piel proporcionan algunos beneficios más directos y evidentes. Uno de los principales es la liberación de oxitocina, la “hormona del amor”, responsable de que aumente la sensación de bienestar. Por otra parte, tocar y ser tocado reduce la presencia de cortisol, la “hormona del estrés”, lo que hace que desciendan los niveles de ansiedad en el organismo.

Un estudio muy representativo en este sentido data de 2006. A través de resonancia magnética, se monitoreó la actividad cerebral de mujeres a las que se amenazaba con una descarga eléctrica: algunas de ellas estaban tomadas de la mano de su pareja, otras tomaban la mano de un extraño, y otras no tenían ningún contacto físico.

Como habían previsto los investigadores, el estrés y la actividad en las zonas neuronales que se activan en situaciones de amenaza se redujeron mucho en las personas que sostenían la mano de sus esposos, y algo menos en quienes podían sujetar las de desconocidos.

Más aún: cuanto mayor era el vínculo de esas mujeres con sus parejas, en mayor medida se reducían esos índices de temor. Unos resultados que vinieron a dar evidencia científica a gestos intuitivos que en general tenemos todas las personas cuando deseamos animar o acompañar a alguien que está triste, asustado o enfermo.

Como explica la especialista Tiffany Field, fundadora del Instituto de Investigación del Tacto -el cual pertenece a la Universidad de Miami, Estados Unidos-, las caricias también mejoran el sistema inmunológico, alivian el dolor, ayudan a dormir mejor y reducen la tensión sanguínea.

“El tacto es una de las principales formas en que las personas se conectan y se relacionan entre sí”, enfatiza Field. Y esto es así, añade, en todas las etapas de la vida: los niños se sienten reconfortados al estar piel con piel con sus madres, las relaciones de pareja las incluyen como un elemento central, y los adultos mayores se alegran cuando los toman de la mano o les dan un abrazo o una palmadita en la espalda.

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