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Diez años de la iniciativa BRAIN

José Luis Trejo Pérez — Mon, 10 Apr 2023 14:58:04 +0000

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

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Veinte años de Neuroética

José Ramón Amor Pan — Fri, 13 May 2022 06:13:54 +0000

Los días 13 y 14 de mayo de 2002 se celebró en San Francisco el congreso que marcó el arranque de la Neuroética. El lema del congreso fue Neuroethics: Mapping the Field. Allí se definió esta disciplina como “el estudio de las cuestiones éticas, legales y sociales que surgen cuando los hallazgos científicos sobre el cerebro son llevados a la práctica médica, a las interpretaciones legales y a las políticas sanitarias o sociales. Estos hallazgos están ocurriendo en campos que van desde la genética o la imagen cerebral hasta el diagnóstico y predicción de enfermedades. La Neuroética debería examinar cómo los médicos, jueces y abogados, ejecutivos de compañías aseguradoras y políticos, así como la sociedad en general, tratan con todos estos resultados”[1]. Y se subrayó con énfasis su diferencia con la Bioética. Si bien cabe atribuir a Anneliese Alma Pontius[2] el mérito de haber utilizado por primera vez este término en un trabajo publicado el año 1973, en el que analiza los intentos que algunos investigadores estaban llevando a cabo de manera experimental para acelerar el desarrollo motor del recién nacido, “espoleados por muchos resultados alentadores de la estimulación temprana”. Volverá a utilizar el término 20 años más tarde en un artículo en el que reflexiona sobre el trastorno del desarrollo por déficit de atención[3]. Por su parte, el neurólogo norteamericano Ronald Eugene Cranford[4] utilizó el término “neuroético” al hablar del neurólogo como asesor ético y como miembro de los comités éticos institucionales en un artículo publicado en 1989. En el ámbito de las Humanidades será Patricia Churchland quien utilice por primera vez el término en 1991, en su trabajo “Our brains, ourselves: reflections on neuroethical questions”[5]. Hay que recordar que esta autora fue pionera, y marcó tendencia, en el campo de la Neurofilosofía con un libro publicado con este título cinco años antes, en 1986: Neurophilosophy: Toward a Unified Science of the Mind – Brain. En el ámbito académico, un nombre es únicamente importante como marca en la medida en que sirve para cohesionar y presentación de quienes comparten un mismo ideario Volvamos con el congreso de San Francisco, sin duda el pistoletazo de salida de la Neuroética. En él participaron más de 150 neurocientíficos, bioeticistas, psiquiatras, psicólogos, filósofos y profesores de Derecho y en Ciencias Políticas. Auspiciado por la Universidad de Stanford, la Universidad de California y la Dana Foundation, este evento tuvo un gran eco mediático (con una muy bien pensada campaña publicitaria) y provocó que esta disciplina, hasta entonces desconocida, dejase de concernir a un pequeño grupo de bioeticistas y filósofos norteamericanos para convertirse en una cuestión de primera magnitud para neurocientíficos, empresas y gobiernos. Albert Jonsen[6], siguiendo con la metáfora del mapa, agrupó las cuestiones en torno a la Neuroética en tres niveles: 1) El nivel tectónico, en el que se plantean cuestiones como la del determinismo y el libre albedrío, o como el problema del reduccionismo, cuestiones todas ellas que surgen de forma recurrente en el ámbito filosófico, porque -afirma- son insolubles. 2) El nivel geográfico (las colinas, montañas, valles y ríos de nuestra región), donde se sitúan cuestiones en su mayor parte epistemológicas. “Cuando los filósofos hablan, ellos formulan asertos. Cuando los científicos hablan, ellos también formulan asertos. Pero sus respectivas afirmaciones proceden de fuentes epistemológicas significativamente diferentes, o maneras de pensar sobre lo que uno está haciendo. Nosotros necesitamos dedicar un gran esfuerzo a articularlos, a ponerlos en relación”. 3) El nivel local, o sea, las áreas edificadas y pobladas, cuyos mapas son de manzanas y calles. Es el nivel de los casos concretos, en el que surgen asuntos como la investigación con sujetos humanos, la responsabilidad en asuntos de justicia criminal, el tratamiento y la mejora del cerebro. “Estos elementos del mapa son probablemente los que avancen y se modifiquen más rápida y precipitadamente porque son las cosas que reclaman nuestro interés y preocupación más inmediatos. Aquí es donde probablemente deberíamos empezar a pensar en cuáles son las relaciones entre los diversos mapas. Esto es, cuando formulo preguntas en el nivel local o en el nivel geográfico, ¿también tengo que pensar en la perspectiva del nivel tectónico, de las cuestiones más profundas?”. Por su parte, William Mobley, del Departamento de Neurología de la Universidad de Stanford, en su contribución aseguró que para entender el cerebro necesitamos nuevos paradigmas y arrumbar los viejos, que el incremento de nuestro conocimiento creará libertad, y no la inhibirá, porque “menos mágico no significa menos interesante”[7]. Dos meses después del congreso de San Francisco, Adina Roskies, publicó un importante artículo en el que establecía dos partes dentro de la Neuroética, una distinción canónica desde entonces[8]: Ética de la Neurociencia y Neurociencia de la Ética. En la primera hace, a su vez, dos subdivisiones: están los temas éticos relacionados con el diseño y la ejecución de los estudios neurocientíficos y, por otra parte, los asuntos que tienen que ver con la evaluación de las implicaciones éticas y el impacto social que los resultados de esos estudios pueden tener, o deberían tener, sobre las actuales estructuras sociales, éticas y legales. A la primera la denomina “ética de la práctica” y a la segunda, “implicaciones éticas de la Neurociencia”. La primera es un área más de la Bioética, con asuntos tales como el diseño óptimo de los ensayos clínicos, el derecho a la privacidad, el consentimiento informado en las enfermedades neurodegenerativas y en las enfermedades mentales y cómo definimos qué es lo mejor para estos pacientes. La segunda subdivisión, la que Roskies denomina en su artículo como “implicaciones éticas de la Neurociencia”, ya es más específica, según nuestra autora, al estudiar las implicaciones que en todos los órdenes va a tener nuestra mayor comprensión del funcionamiento del cerebro: ¿cómo afectará a la sociedad ese conocimiento? ¿Cómo la va a modelar? “Los avances en Neurociencia tienen el potencial de crear, y también de remediar, serias inequidades sociales”, nos dice. Respecto a la Neurociencia de la Ética, Roskies afirma: “La teoría ética tradicional se ha centrado en nociones filosóficas como

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