Pablo Malo Segura
El médico Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) es considerado como el padre de la neurociencia moderna debido a sus estudios sobre la anatomía microscópica del sistema nervioso, sus observaciones sobre degeneración y regeneración y sus teorías sobre función, desarrollo y plasticidad. Más de un siglo después, a pesar de que se han realizado multitud de investigaciones y avances tras sus descubrimientos, «todavía no existe una teoría general sobre el funcionamiento del cerebro». Así lo aseguran dos de los principales referentes mundiales en neurociencia y neurotecnología, el Dr. Rafael Yuste y el Dr. Álvaro Pascual-Leone, asesores del futuro Centro Nacional de Neurotecnología, Spain Neurotech, en el marco de su participación en las VI Jornadas de Neurociencia y Educación de la Fundación Querer.
«Sabemos muchas cosas a nivel molecular y celular, pero todavía no entendemos cómo las neuronas forman circuitos neuronales y qué hacen exactamente. No saber cómo funciona el cerebro es fatal para la medicina porque para curar una enfermedad lo primero que hay que hacer es comprender la fisiopatología del órgano», explica el Dr. Rafael Yuste, director del Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia en Nueva York.
«Con limitadas excepciones, estamos casi en la oscuridad en todas las enfermedades neurológicas y la mayoría de enfermedades mentales y psiquiátricas», lamenta Yuste, que fue el ideólogo del proyecto Brain (2013-2030), una iniciativa para medir y mapear la actividad cerebral puesta en marcha por el expresidente de Estados Unidos, Barack Obama. Con un presupuesto aproximado de 800 millones de dólares al año, su objetivo es entender cómo funciona el cerebro, así como comprender la fisiopatología de las enfermedades para desarrollar terapias personalizadas y poder obtener beneficios económicos futuros gracias a los métodos desarrollados.
Dr. Yuste: «No entender cómo funciona el cerebro es fatal para la medicina. Estamos casi en la oscuridad en todas las enfermedades neurológicas y la mayoría de enfermedades mentales y psiquiátricas»
El Dr. Álvaro Pascual-Leone, catedrático de neurología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard y experto mundial en estimulación magnética transcraneal, explica a iSanidad que uno de los mayores desafíos es comprender el origen de la autoconciencia, es decir, «qué parte del cerebro nos permite tener una percepción de nosotros mismos como individuos».
Por su parte, el Dr. David Ezpeleta, vicepresidente de la Sociedad Española de Neurología (SEN) y responsable del área de neurotecnología e inteligencia artificial, considera que la principal barrera desde el punto de vista neurotecnológico es que la mejor señal cerebral se encuentra en el propio cerebro. «A medida que nos alejamos, la señal es más pobre y tiene más ruido. Una evolución potencial sería el diseño de sistemas que fueran capaces de detectar la señal cerebral con la suficiente calidad y la menor invasividad posible», afirma.
¿Qué son las neurotecnologías?
Las neurotecnologías intentan abordar esta complejidad y suponen uno de los campos más disruptivos en la medicina del siglo XXI. «Cada vez se están desarrollando técnicas más potentes para mapear la actividad cerebral. Estamos viviendo una auténtica revolución en neurotecnología», destaca el Dr. Yuste.
«El concepto de neurotecnología abarca todas aquellas herramientas que permiten analizar o intervenir el sistema nervioso, ya sea con fines diagnósticos, terapéuticos o rehabilitadores», explica a iSanidad el Dr. David Ezpeleta. Entre ellas, destacan las interfaces cerebro-computadora, la estimulación magnética transcraneal, la resonancia funcional o los sensores ópticos y acústicos aplicados a la actividad neuronal.
La inteligencia artificial (IA) desempeña un papel esencial para decodificar la señal cerebral y forma un tándem inseparable con la neurotecnología moderna. «No se trata solo de registrar actividad eléctrica, sino de interpretar intenciones, palabras e incluso pensamientos», subraya. Gracias a algoritmos cada vez más precisos, es posible descodificar señales cerebrales complejas, como las que preceden al habla o al movimiento, y transformarlas en acciones reales.
La neurotecnología va a permitir conocer mejor el origen de muchas enfermedades neuroinmunológicas y, con la ayuda de la IA, tomar mejores decisiones terapéuticas y dedicar más tiempo a los pacientes
De la ciencia ficción… a la realidad
Lo que hace apenas una década podía parecer ciencia ficción, como convertir señales cerebrales en palabras, o caminar tras una lesión medular, ya es una realidad en algunos pacientes, aunque todavía no a nivel generalizado. «Por ejemplo, los ultrasonidos focales para modificar la actividad en puntos concretos profundos del cerebro para el temblor, la estimulación con electrodos implantados que dan lugar a patrones de actividad eléctrica para párkinson o la estimulación de cortezas cerebrales para controlar crisis epilépticas», detalla el Dr. Pascual-Leone.
Por su parte, Yuste narra el destacado caso de una mujer en silla de ruedas con síndrome de locked-in, que estaba paralizada sin poderse mover ni comunicar tras haber sufrido un infarto del bulbo raquídeo. A la paciente, tal y como describieron los investigadores en Nature, le implantaron unos electrodos en la corteza motora dentro de su cerebro, y conectaron con cables una computadora con un algoritmo de inteligencia artificial generativa que descodificaba la actividad cerebral. «Así, pudieron descodificar el lenguaje interno de la mujer y su avatar digital decía las palabras que ella pensaba, incluso reflejando emociones y gestos faciales por primera vez en 18 años», afirma.
Otro ejemplo documentado por el Dr. David Ezpeleta es el de una interfaz que conecta el cerebro con la médula espinal. «El input se recoge de las áreas motoras y, tras su procesamiento, activa electrodos por debajo de una lesión medular. El paciente, tras rehabilitación, pudo volver a caminar». También se están probando exoesqueletos y brazos biónicos, así como cascos de electroencefalografía portátiles que permiten transcribir las frases que piensa el paciente.
Dr. David Ezpeleta: «Estamos en fases precoces, pero ya hemos visto que es factible. Esperamos que en pocos años estos sistemas sean más portátiles y menos invasivos para llevarlos de forma generalizada a la práctica clínica»
No obstante, el vicepresidente de la SEN advierte que muchos de estos casos están en fase de prueba de concepto, porque son experimentos con un único paciente. «Estamos en fases precoces, pero ya hemos visto que es factible. Hay que hacer ensayos clínicos con más pacientes, demostrar que son sistemas seguros y que su funcionamiento se mantiene en el tiempo. Esperamos que en pocos años estos sistemas sean más portátiles y menos invasivos para llevarlos de forma generalizada a la práctica clínica», comenta.
Neurodatos y neuroderechos: legislación y límites éticos
Los recientes avances en neurotecnología evidencian la necesidad de contar con una legislación que garantice la privacidad mental. «Los neurodatos involucran información altamente sensible que puede revelar estados mentales, intenciones, emociones y predisposiciones cognitivas del individuo. Son datos personales y sensibles que deben estar especialmente protegidos, lo que exige un tratamiento tan riguroso como, por ejemplo, los datos de salud», asegura Maite Sanz de Galdeano, abogada especializada en protección de datos y proyectos de inteligencia artificial.
Sin embargo, señala que, debido a la gran velocidad de desarrollo de las neurotecnologías, existen aún «importantes vacíos legales», ya que la mayoría de las legislaciones no han abordado específicamente los neurodatos (ni siquiera el RGPD), generando muchas incertidumbres, como la propiedad de los datos cerebrales o los límites de su uso comercial.
Maite Sanz de Galdeano: «Los neurodatos involucran información altamente sensible que puede revelar estados mentales, intenciones, emociones y predisposiciones cognitivas del individuo»
En este sentido, la abogada advierte de los posibles riesgos de manipulación, control y predicción del comportamiento. «El verdadero desafío radica en una nueva forma de vulnerabilidad de la especie humana: el uso no regulado de datos cerebrales. Esto exige desarrollar marcos jurídicos sólidos que garanticen el consentimiento realmente informado, que permitan a las autoridades supervisar y regular el uso del big data cerebral y las neurotecnologías asociadas, y restrinjan de manera eficaz el comercio de neurodatos. No actuar sería irresponsable», asegura.
El Dr. Rafael Yuste, presidente de la Fundación NeuroRights, estableció cinco neuroderechos: privacidad mental, identidad personal, libre albedrío, acceso justo a la mejora mental, y protección contra sesgos. A nivel internacional, «aún queda mucho camino por recorrer», pero ya son varios los países que están tomando la iniciativa para la regulación de los neuroderechos.
«Chile se ha convertido en el líder global al ser el primer país en intentar incorporar la protección de los neuroderechos en su Constitución. Otros países como Colombia, Argentina, Brasil, México y Estados Unidos están impulsando debates y proyectos de ley, mientras que Europa aborda el tema desde la perspectiva de la regulación de la inteligencia artificial y directrices éticas del EDPS», detalla la abogada especializada en protección de datos.
Cantabria ha presentado recientemente un pionero anteproyecto de Ley de salud digital, que regulará la protección de los neuroderechos y los neurodatos
En Estados Unidos, los estados de Arizona y Colorado en 2024 y Montana este año, han aprobado por unanimidad proyectos de ley donde se definen los datos neuronales y, por ley, se clasifican como datos personales sensibles. En España, Cantabria ha presentado recientemente un pionero anteproyecto de Ley de salud digital, que regulará la protección de los neuroderechos y los neurodatos. «De esta forma, Cantabria se va a convertir en el primer lugar de Europa donde se apruebe una legislación parecida en este ámbito», resalta.
Spain Neurotech: un proyecto estratégico para liderar la neurotecnología
Rafael Yuste, lidera la puesta en marcha del nuevo Centro Nacional de Neurotecnología, Spain Neurotech, creado para desarrollar herramientas tecnológicas basadas en los fundamentos del cerebro humano, junto a Álvaro Pascual-Leone y José Carmena de la Universidad de California-Berkeley. Se trata de uno de los cinco centros en el mundo especializados en esta disciplina.
Se espera conseguir tecnologías que permitan avanzar en el tratamiento de enfermedades crónicas, en sus estados iniciales, así como en trastornos del neurodesarrollo, enfermedades del espectro autista, párkinson, alzhéimer, depresión, trastornos del sueño, patologías del ritmo circadiano o daño cerebral agudo.
«El proyecto Spain Neurotech ha sido concebido con tres objetivos: científico, médico y de emprendimiento, todo bajo un marco ético que respete los neuroderechos», remarca Yuste. Este centro, que se ubicará en el campus de Cantoblanco de la Universidad Autónoma de Madrid, «situará a España a la vanguardia de la neurociencia en investigación y desarrollo de soluciones clínicas, ocupando una posición de liderazgo en neurotecnologías», destaca Pascual-Leone.
Spain Neurotech será uno de los cinco centros del mundo especializado en desarrollar técnicas basadas en los fundamentos del cerebro humano
Por su parte, el vicepresidente de la SEN celebra la creación de Spain Neurotech y pide que se cuente con los neurólogos desde la creación del centro, no solo al final del proceso, ya que «conocemos los retos clínicos de primera mano». El centro estará financiado en un 60% por el Gobierno, un 39% por la Comunidad de Madrid y un 1% por la propia Universidad Autónoma. Yuste señala que se espera que el despliegue total del proyecto, que involucrará inicialmente a alrededor de 350 personas, sea en cinco años.
Hacia una medicina neurológica preventiva
El Dr. Pascual-Leone destaca el potencial que pueden ofrecer las neurotecnologías para anticipar enfermedades neurológicas antes de la aparición de síntomas clínicos. «Sabemos que la enfermedad que causa eventualmente la demencia, por ejemplo, el alzhéimer, empieza décadas antes de que se manifiesten los síntomas».
Gracias a tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial aplicada al análisis de patrones de comportamiento y actividad cerebral procedentes de los neurodatos, es posible reducir esta fase presintomática. «Ya hay tecnologías digitales con inteligencia artificial para extraer patrones de comportamiento mucho tiempo antes de que esa misma persona sea consciente de síntomas, lo que permite una identificación muy temprana del potencial riesgo de desarrollo de alteraciones y permite poder prevenirlas. Actualmente, con algunas tecnologías podemos predecir que alguien va a desarrollar demencia años antes de que manifiesten los síntomas», revela.
Dr. Álvaro Pascual-Leone: «Ya hay tecnologías que permiten predecir el desarrollo de demencia años antes de los primeros síntomas»
Esta capacidad diagnóstica precoz abre la puerta a intervenciones preventivas eficaces, siempre que garantizando que «esa información sea dada al individuo y a aquellos con los que este quiera compartirla y que no sea razón de no emplear a alguien o no darle seguro médico». El Dr. David Ezpeleta aboga por trabajar de forma continua en la prevención de las enfermedades neurológicas, incluso llevándola a los colegios.
Además, Pascual-Leone propone un cambio de paradigma hacia la promoción de la salud cerebral desde la infancia. Para ello, plantea un seguimiento continuo del cerebro a lo largo de la vida, no solo para tratar enfermedades sino para prevenirlas. Este modelo implicaría redefinir especialidades médicas como la neurología o la psiquiatría hacia enfoques proactivos y preventivos.
Tecnología… pero sin perder de vista el trato humano
«Decía Edmund Pellegrino, médico y filósofo estadounidense que la medicina es la más humana de las artes, la más artística de las ciencias y la más científica de las humanidades. La neurología es el epítome de esta máxima. Los neurólogos nos tenemos que apoyar en la tecnología, pero sin olvidar que somos médicos y debemos mirar a los ojos de los pacientes, para hacer una medicina lo más humana posible», concluye David Ezpeleta.
