05/02/2025
Presentación del libro de María Lladró: “Las siete carpetas de Angelique. Un relato sobre la ética en la empresa”
19/02/2025
Presentación del libro “El trabajo se transforma”
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La iniciativa BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies) es un meritorio esfuerzo de investigación a gran escala lanzado por el gobierno de EE.UU. en 2013. Tenía como propósito cambiar el paradigma de cómo comprendemos el cerebro, aunando el trabajo de varias disciplinas, incluidas la neurociencia, la física, la ingeniería, la informática y las matemáticas. El objetivo inmediato era desarrollar nuevas tecnologías y herramientas para mapear, manipular y comprender el cerebro. Fue anunciada el 2 de abril de 2013 por el entonces presidente norteamericano Barack Obama, con la puesta en escena reservada para las grandes ocasiones.
El proyecto ha estado financiado principalmente a través de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), que proporcionaron 110 millones de dólares en el primer año de la iniciativa. En los años siguientes, otras agencias, incluida la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), también proporcionaron fondos para la iniciativa. Claramente, BRAIN arrancó como un esfuerzo de colaboración entre varias agencias e instituciones gubernamentales, con el objetivo de mejorar nuestra comprensión del cerebro y desarrollar nuevos tratamientos para los trastornos en Neurología y Psiquiatría[1]. Se cumplen ahora 10 años del inicio de este programa, y con este motivo, repasamos aquí su andadura durante esta década.
Avances conseguidos
Como dijimos, se trataba de aprender cómo funcionan los circuitos neuronales, cómo se ven afectados por las enfermedades y las lesiones, y cómo pueden manipularse para tratar trastornos neurológicos y psiquiátricos, todo lo cual se concretó de la siguiente manera[2]:
1) Herramientas para mapear y comprender el cerebro. Este fue siempre uno de los aspectos más destacados de BRAIN, incluyendo técnicas de imagen y grabación para visualizar y registrar la actividad de neuronas y circuitos neuronales individuales, así como manipular la actividad neuronal en tiempo real. Una amplia lista (no exhaustiva) de dichas herramientas puede enumerarse como sigue:
a. Optogenética: técnica que utiliza luz para controlar la actividad neuronal, y permite manipular los circuitos neuronales en tiempo real.
b. Imagen de calcio: un método para rastrear la actividad de las neuronas individualesmidiendo cambios en los niveles intracelulares de calcio.
c. Electrodos múltiples: dispositivos que permiten a los investigadores registrar la actividad de múltiples neuronas simultáneamente.
d. Resonancia magnética (MRI): una técnica de imagen no invasiva que permite a los investigadores visualizar la estructura y función del cerebro.
2) Comprensión holística de la función cerebral. Otro objetivo importante de la iniciativa BRAIN es desarrollar una comprensión integral de cómo funciona el cerebro, incluyendo estudiar la estructura y función de las neuronas individuales, así como también cómo están conectadas para formar circuitos neuronales que subyacen a la percepción, la cognición y el comportamiento. Para este objetivo, se está utilizando una combinación de imágenes, registro y técnicas computacionales para construir modelos detallados de circuitos neuronales y comprender cómo funcionan. Se espera así obtener nuevos conocimientos sobre los mecanismos que subyacen a la función cerebral.
3) Nuevos tratamientos para trastornos neurológicos y psiquiátricos. Utilizando los conocimientos adquiridos con el estudio del cerebro se pretenden desarrollar terapias, incluyendo el desarrollo de nuevos medicamentos que se dirijan a circuitos neuronales específicos o sistemas de neurotransmisores, así como el desarrollo de nuevas tecnologías para la estimulación cerebral profunda y otras formas de neuromodulación. Estos esfuerzos van dirigidos a la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esquizofrenia y la depresión, entre otras.
A lo largo de estos años, BRAIN ha involucrado a miles de investigadores (incluyendo neurocientíficos, físicos, ingenieros, informáticos y matemáticos). Muchos de los nombres implicados son de sobra conocidos[3], como por ejemplo Rafael Yuste (Universidad de Columbia) que participó activamente en el lanzamiento de BRAIN; Karl Deisseroth (Universidad de Stanford) que desarrolló la optogenética, que ha sido una herramienta clave en el proyecto; Ed Boyden (Instituto Tecnológico de Massachusetts) que ha desarrollado varias herramientas nuevas para estudiar el cerebro, incluida la microscopía de expansión y la optogenética; Miyoung Chun (exvicepresidenta ejecutiva de programas científicos de la Fundación Kavli), activa en numerosos programas como proyectos científicos nacionales e internacionales, incluida la que ahora nos ocupa, así como la Iniciativa United Microbiome, el Proyecto Internacional del Cerebro y el Proyecto HUMAN; John Donoghue (Universidad de Brown) implicado en el desarrollo de interfaces cerebro-máquina y otras tecnologías para restaurar la función motora en personas con parálisis; Terrence Sejnowski (Instituto Salk de Estudios Biológicos) involucrado en el desarrollo de modelos computacionales de circuitos neuronales como parte de la Iniciativa BRAIN, etc.
A fecha de hoy, hay numerosos avances que pueden considerarse fruto de esta iniciativa. Así, por ejemplo[4]:
Retos pendientes
Como no podía ser de otra forma en proyectos de la magnitud y la ambición de éste, también existen algunos aspectos que se han quedado sin realizar en estos 10 años. Por ejemplo, la identificación de circuitos neuronales involucrados en la coordinación de comportamientos complejos o procesos cognitivos clave están aún por revelarse. La integración de los datos de estos diferentes circuitos a distintos niveles de análisis no permite aún desarrollar una comprensión integral de las funciones cerebrales. Y en cuanto a las terapias, es de destacar que los avances producidos se centran en aproximaciones prometedoras de cara a futuros desarrollos, que, sin embargo, aún no palían ninguna de las sintomatologías originalmente objeto de este proyecto.
Otro aspecto importante de la iniciativa BRAIN era la plasticidad cerebral (cómo el cerebro se adapta y cambia en respuesta a las experiencias y los factores ambientales). A este respecto, se ha producido un escaso avance de cómo aprovechar este conocimiento con fines terapéuticos.
Por último, debemos destacar las implicaciones éticas y sociales de la Iniciativa BRAIN. Aunque volveremos sobre este asunto, adelantamos que incluyen cuestiones relativas a la privacidad, al consentimiento informado y a la equidad en el acceso a los nuevos tratamientos y tecnologías que vayan surgiendo.
La relevancia de este programa de investigación nos lleva, indefectiblemente, a compararlo con otros programas similares que, por su entidad, cuantía, y ambición de objetivos, nos vienen inmediatamente a la mente. En particular, el Proyecto Cerebro Humano. Mientras BRAIN se centró principalmente, como acabamos de describir, en el desarrollo de nuevas tecnologías y herramientas para estudiar el cerebro, así como el mapeo y la comprensión de los circuitos, el Human Brain Project tenía como objetivo crear una simulación integral del cerebro humano, incorporando datos de múltiples niveles de análisis, desde genes y moléculas hasta sistemas neuronales completos.
BRAIN es un proyecto fundamentalmente coordinado desde los Estados Unidos e implica la colaboración entre agencias gubernamentales, instituciones académicas y empresas privadas. Por el contrario, el Proyecto Cerebro Humano es un esfuerzo de colaboración en el que participaban 120 instituciones de investigación de toda Europa.
Por su parte, mientras BRAIN puede considerase un ejemplo de programa de investigación bottom-up, comenzando con el estudio de neuronas individuales y avanzando hacia los circuitos, el Human Brain Project tuvo siempre un enfoque top-down, comenzando con modelos de la función de todo el cerebro y trabajando hacia el nivel de las neuronas individuales. También es muy distinto el enfoque dado al desarrollo tecnológico. El Human Brain Project ha hecho siempre más hincapié en el desarrollo de software y herramientas computacionales para simular la función cerebral.
Teniendo en cuenta el enorme desembolso económico que estos proyectos han concitado, no es de extrañar que las críticas recibidas por ambos programas hayan sido en muchas ocasiones ásperas, aunque no exentas parcialmente de razón. Enumeramos algunas de las críticas más relevantes[5]:
a) Tanto BRAIN como el Human Brain Project fueron criticados desde sus inicios por sus objetivos, lo que no deja de ser llamativo. BRAIN fue acusado de enfocarse fundamentalmente en el desarrollo de tecnología a expensas de la investigación básica,mientras que el Proyecto Cerebro Humano por su ambicioso objetivo de crear una simulación completa del cerebro humano, también en este caso, sin dar mucha cabida a la investigación básica.
b) En cuanto a su extensión, su restricción geográfica fue inicialmente criticada por no fomentar suficientemente las colaboraciones a nivel internacional.
c) Son de sobra conocidas las críticas recibidas por el Human Brain Project por su estructura de gestión, que ha sido descrita en numerosas ocasiones como burocrática y sobrecargada. En este sentido, la estructura de gestión más simplificada de BRAIN recibió numerosos elogios.
Retos de la neurociencia para los próximos 10 años
Tras el anterior repaso a los programas americano y europeo de investigación sobre el cerebro, nos preguntamos ahora cuáles son, entonces, los principales retos que la Neurociencia tiene planteados para los próximos 10 años. Sin pretender ser exhaustivos, y considerando esta pregunta desde un enfoque fundamentalmente de su utilidad tanto para la investigación terapéutica traslacional como para el avance rápido de la investigación básica, hemos seleccionado estos retos:
No dejaremos de mencionar la relevancia que está cobrando la investigación del estilo de vida y la cognición, un campo que promete expandirse y generar información de hondo calado en los próximos 10 años, no solo para nuestro conocimiento básico del funcionamiento del cerebro sino también por su relevancia para el desarrollo de políticas públicas de salud física y mental. Específicamente interesantes nos resultan las siguientes:
Ética y neurociencia
No cabe duda de que uno de los campos más apasionantes y prometedores es el de la relación entre la investigación del cerebro y la ética. Hemos identificado varias áreas que se muestran particularmente activas.
La comprensión de las bases neuronales de la toma de decisiones morales es un subcampo muy activo, en el que ya se han puesto de manifiesto algunas regiones y circuitos cerebrales específicos involucrados en estos aspectos. Al comprender la base física y celular de la toma de decisiones, podemos comprender cómo y por qué las personas toman decisiones éticas[6]. Estos datos pueden informar sobre principios que resultan muy relevantes en áreas como la bioética, la justicia penal y la ética empresarial.
La investigación también ha revelado que ciertas intervenciones, como la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la terapia cognitivo-conductual (TCC), pueden mejorar el comportamiento moral[7]. Por ejemplo, se han acumulado evidencias de cómo la TMS afecta el razonamiento moral y la empatía, mientras que la TCC influye en la ética de ciertos comportamientos. Estas intervenciones podrían usarse para promover el comportamiento ético en personas que son propensas a comportamientos punibles, como aquellas con psicopatía o trastorno de personalidad antisocial.
Sin embargo, donde más está creciendo la investigación y el interés en los últimos años es en la consideración de los aspectos éticos de la investigación en neurociencia. La investigación en neurociencia plantea por sí misma cuestiones éticas, como el uso de estimulación cerebral invasiva y la recopilación y el almacenamiento de datos de neuroimagen. Recuérdese que en el origen de la bioética están, precisamente, todas las cuestiones relacionadas con la investigación biomédica, porque no siempre el comportamiento de los investigadores cumplió los estándares éticos adecuados.
La privacidad y protección de datos se ha considerado un potencial peligro considerando que la investigación en neurociencia se basa cada vez más en la recopilación y el análisis de datos personales confidenciales, así como neuroimagen y datos genéticos. Por ello, proliferan los avances en medidas adecuadas de privacidad y protección de datos para proteger los derechos de los participantes en la investigación y evitar violaciones de datos. En este contexto, también merece consideración el consentimiento informado, especialmente importante en la investigación en neurociencia, al involucrar técnicas invasivas como la estimulación cerebral y la implantación de electrodos. Se aspira a que los participantes comprendan los riesgos y beneficios de la investigación y que brinden su consentimiento informado de manera voluntaria.
El terreno de la justicia ha concitado enorme interés. A medida que la neurociencia avanza en nuestra comprensión del comportamiento y la cognición humanos, es importante considerar cómo se puede utilizar este conocimiento para promover la justicia social y reducir disparidades. Por ejemplo, debe analizarse cómo los hallazgos neurocientíficos pueden perpetuar o desafiar estereotipos sociales o cómo se puede garantizar que esta investigación sea accesible y relevante para diferentes subpoblaciones.
No menos inquietante es un problema detectado en numerosos debates de ética y neurociencia, como el que las interfaces cerebro-computadora (BCIs, que podrían usarse para restaurar el movimiento y la comunicación en personas con parálisis), podrían utilizarse también para manipular o controlar a las personas en contra de su voluntad. Esta potencial aplicación (conocida como de doble uso) debe contralarse mediante el desarrollo de pautas éticas adecuadas que garanticen su uso de manera responsable.
Es de esperar que, en los próximos cinco años, se desarrollen pautas y marcos éticos para abordar estos problemas. Por ejemplo, organizaciones como la Iniciativa Internacional del Cerebro (IBI) y la Sociedad Internacional de Neuroética (INS) están trabajando para promover la investigación neurocientífica responsable y desarrollar estándares éticos para el uso de neurotecnologías.
José Luis Trejo Pérez
Instituto Cajal
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Madrid, ESPAÑA
[1] Jorgenson LA et al. 2015 The BRAIN Initiative: developing technology to catalyse neuroscience discovery. Phil. Trans. R. Soc. B 370: 20140164,
[2] https://braininitiative.nih.gov (visitado el 17 de marzo de 2023).
[3] Véase por ejemplo, Fifteen MIT scientists receive NIH BRAIN Initiative grants, (consultado el 30 de marzo de 2023).
[4] https://www.braininitiative.org/achievements/ (consultado el 29 de marzo de 2023).
[5] Why the Human Brain Project Went Wrong—and How to Fix It (consultado el 23 de marzo de 2023); The State of the NIH BRAIN Initiative
[6] Moral dilemmas in cognitive neuroscience of moral decision-making: A principled review
[7] TMS affects moral judgment, showing the role of DLPFC and TPJ in cognitive and emotional processing