A principios de este mes, en la conferencia anual de la Sociedad de Neurociencias, dos equipos de científicos demostraron nuevas tecnologías que podrían darnos la dicha eterna. ¿Y si el secreto de la felicidad eterna está en un implante cerebral? Imagínense: un juego de electrodos diminutos se encuentra en silencio en diferentes partes del cerebro, registrando la actividad eléctrica de este órgano en tiempo real. Los datos se envían a un algoritmo personal, un "mapa del estado de ánimo", que puede estimar el estado de ánimo general de una persona basándose únicamente en las ondas cerebrales.
Cuando el sistema registra patrones que indican la aparición de un episodio de depresión, envía señales eléctricas al centro del estado de ánimo del cerebro. Bajo la atenta mirada del algoritmo, el sistema continúa estimulando hasta que los circuitos defectuosos vuelven a su estado "feliz".
El algoritmo es completamente independiente. Cada señal, cada ajuste está oculto bajo una tapa. El sistema no necesita la guía de un médico y la persona no conoce las señales, solo siente un alivio general de la tristeza.
Los científicos financiados por DARPA esperan que estos implantes futuristas de circuito cerrado algún día ayuden a los veteranos con PTSD, un trastorno de estrés postraumático, o personas con depresión severa que desafían el tratamiento con medicamentos.
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"El cerebro es muy diferente de todos los demás órganos debido a su capacidad de conexión y adaptabilidad", dice Justin Sánchez, gerente de programas de DARPA. "Las interfaces neuronales cerradas en tiempo real nos permiten alejarnos de la vista estática tradicional del cerebro y avanzar hacia un tratamiento preciso".
Si bien este sistema fue diseñado principalmente para ayudar a las personas con enfermedades mentales, su impacto potencial podría ir mucho más allá.
Obviamente, la cirugía cerebral es un alto precio a pagar por la "felicidad estimulada", especialmente para la persona promedio. Sin embargo, es posible que los componentes del sistema puedan eventualmente ser reemplazados por formas no invasivas de medir y estimular la actividad cerebral.
¿Qué pasa entonces? ¿Podrás confiar en otros con acceso directo, constante y crónico a tus sentimientos internos? ¿Te sentirás tentado a ahogar todas tus emociones en felicidad?
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Excavar más hondo
Por supuesto, todo esto solo es posible si el sistema está funcionando.
El sistema se basa en la antigua tecnología de estimulación cerebral profunda (DBS).
Aprobado por primera vez para el tratamiento de los síntomas del movimiento durante la enfermedad de Parkinson, GSM se basa en electrodos implantados directamente en el cerebro para administrar impulsos eléctricos. Estos impulsos interactúan con las neuronas locales y cambian su actividad.
Al igual que arrojar una piedra en un estanque de agua quieta, los cambios en este grupo básico de neuronas pulsan a través de circuitos nerviosos. Aunque los neurocientíficos no han entendido completamente los mecanismos específicos, GSF parece aliviar una variedad de trastornos neurológicos. Al menos algunos ensayos dispersos lo han demostrado.
En una de las primeras demostraciones del poder de los combustibles y lubricantes, los científicos encendieron y apagaron el sistema de estimulación y le preguntaron a un paciente deprimido cómo se sentía. Increíblemente, el paciente solo informó "buen humor" cuando el sistema estaba funcionando, aunque se dio cuenta de que los científicos habían activado impulsos eléctricos.
Esta y otras historias de éxito iniciales llevaron a un ensayo clínico reciente a gran escala en el que participaron 90 personas con depresión. Malas noticias: en promedio, los estudios no encontraron ninguna mejora después de un año de tratamiento.
Pero el Dr. Edward Chang, neurocientífico de la Universidad de California en San Francisco, que dirige uno de los proyectos, cree que esto es solo el comienzo.
La mayoría de los sistemas PMS tratan la depresión de la misma manera, aunque las personas la experimentan de manera diferente. Estos sistemas sumergen al cerebro en constantes impulsos eléctricos. El protocolo de estimulación lo establece el médico, no el estado real del cerebro del paciente. Según Chang, es importante crear implantes diseñados específicamente para tratar a todos de forma individual y solo encender el sistema cuando sea necesario.
Mapa de estado de ánimo
Invitando al Dr. Omid G. Sani, ingeniero eléctrico de la Universidad del Sur de California, los científicos desarrollaron un algoritmo que traduce las ondas cerebrales en sentidos subjetivos del estado de ánimo. El equipo trabajó con seis pacientes epilépticos con electrodos ya implantados para rastrear el origen de sus convulsiones. Durante tres semanas, la actividad cerebral del paciente se controló de cerca, mientras que el estado de ánimo se controló mediante un cuestionario estándar.
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Al comparar estos dos tipos de información, los científicos diseñaron un algoritmo que extraía una pequeña cantidad de "predictores neuronales" (patrones dinámicos de actividad de la red neuronal) que podían predecir con precisión los sentimientos cambiantes de una persona.
Han surgido varios focos, incluido el sistema límbico, un centro previamente identificado para el manejo del estado de ánimo y la motivación.
"Estos biomarcadores del estado de ánimo dinámico y los algoritmos que decodifican el estado de ánimo pueden proporcionar una imagen de los procesos cerebrales que subyacen al manejo del estado de ánimo", concluyó Sani.
También es el primer paso hacia la estimulación cerebral personalizada para la depresión.
Según Nature, Sani y Cheng ya han desarrollado un sistema de prueba listo para ser probado en humanos. Los sistemas en bucle como este ya se han probado en varias personas, pero Cheng enfatiza que estos resultados preliminares deben verificarse más.
Cruzar la línea
Un segundo equipo de científicos, dirigido por el neurocirujano del Hospital General de Massachusetts Emad Eskandar, adoptó un enfoque ligeramente diferente.
El llamado enfoque transdiagnóstico analiza los aspectos comunes de varios trastornos mentales, en lugar de un trastorno del estado de ánimo específico. Por eso, los científicos han desarrollado algoritmos que capturan y resaltan la actividad cerebral asociada con aspectos bien conocidos del mal humor, como el aumento de la ansiedad, el olvido y la falta de empatía.
Eskandar cree que las ondas cerebrales son solo una pequeña parte de los datos. Su equipo también espera registrar la actividad de neuronas individuales para identificar aquellas que conducen a enfermedades mentales.
El objetivo es, por supuesto, extremadamente ambicioso. Si tiene éxito, Eskandar podrá rastrear los síntomas de la enfermedad, desde neuronas individuales hasta circuitos neuronales de actividad cerebral, y luego será posible compilar un atlas de múltiples capas para médicos que puedan usarlo para encontrar los mejores métodos de tratamiento.
Al estudiar sus propias capacidades, los científicos presentaron en la conferencia un algoritmo que determina cuándo las personas pierden de vista algo debido a un déficit de atención. Se pidió a los participantes que se concentraran en una tarea, como identificar emociones en rostros generados por computadora, mientras monitoreaban su actividad cerebral. El algoritmo finalmente aprendió a identificar patrones de actividad neuronal asociados con la distracción.
Cuando los científicos estimularon los cerebros de los voluntarios en la región de toma de decisiones, su desempeño en la resolución de problemas mejoró notablemente. Las estructuras de actividad neuronal del "cerebro disperso" también desaparecieron.
El equipo está trabajando actualmente en la automatización del proceso para que el algoritmo induzca directamente la estimulación durante el déficit de atención.
Cerebro de adentro hacia afuera
Si estos proyectos de DARPA se concretan, nuestro tratamiento de enfermedades mentales cambiará radicalmente. Pero a los científicos les preocupa que podamos entrar en el campo minado de la ética.
Para implementar completamente estos sistemas cerrados, el algoritmo siempre debe conocer los verdaderos sentimientos de la persona. Aunque no informa cambios de humor, estos datos están disponibles para investigadores y médicos. Y si estos tratamientos se comercializan alguna vez, ¿podrán los pacientes confiar en las empresas para mantener sus sentimientos y emociones a salvo y seguros?
A algunos científicos también les preocupa que la píldora eléctrica de la felicidad cambie el ego de una persona.
"En cualquier tratamiento para enfermedades cerebrales, corremos el riesgo de hacer que todos sean iguales, tratando cualquier desviación de la norma como una enfermedad", dice la Dra. Karen Rommelfanger de la Universidad de Emory, hablando de combustibles y lubricantes. “Queremos ver magia en todo esto. Pero, ¿queremos deshacernos de la depresión por completo? No, y no debería. Ser humano significa experimentar una amplia gama de experiencias”, dice.
Nunca será superfluo hablar de esto. Pero, según Chang, los beneficios a corto plazo (la capacidad de librar a una persona de esta gama completa de síntomas) ya hacen que los proyectos valgan la pena. “Esta es la primera vez que abrimos una ventana al cerebro”, dice.
Ilya Khel
