Apuntes científicos desde el MIT

¿No hemos hablado todavía de parásitos? ¿Cómo puede ser? Es uno de mis temas preferidos!
Descubrí estas criaturas asombrosas grabando un programa de REDES en el departamento de parasitología de la Universidad de Valencia, después leí entero el libro “Parasite Rex ” de Carl Zimmer, terminé escribiendo un artículo donde hurgaba en sus inverosímiles ciclos de vida, y desde entonces son uno de mis temas recurrentes en conversaciones apasionadas sobre ciencia. La última de ellas hace unos días en un reencuentro informal de amigos. Hablamos del parásito que devora la lengua de algunos peces, se engancha a sus agallas y actúa como si fuera una nueva lengua. Allí afincado va quedándose parte de la comida que el pez ingiere. Discutimos el complejísimo ciclo de vida del plasmodium responsable de la malaria, de los diversos tipos de gusanos intestinales que existen, de los que se reproducen solos y de los que copulan permanentemente, del tripanosoma que descontrola el reloj biológico de tu cerebro y provoca la enfermedad del sueño cuando la mosca tse-tse lo introduce en tu cuerpo, de parásitos multicelulares que viven dentro de una única célula como el que causa la triquinosis, y del curioso origen etimológico del vocablo para-sitos.

En serio que me quedé pensando porqué a estas alturas de blog no había escrito un post sobre parásitos. Quizás era porque en los últimos meses no he recibido información nueva sobre ellos. Pero… ¿es este motivo suficiente? Lo reflexionaremos al final del post. Ahora dejadme que aborde el aspecto que más sorprendió a mis compañeros: la facultad que algunos parásitos poseen para modificar el comportamiento de los animales que los hospedan.

El control mental lo diseñaron los parásitos
Hay unas hormigas que cuando están parasitadas suben a lo alto de la hierba para permitir que una vaca se las coma. El parásito necesita madurar en el hígado del rumiante, luego viajar a su intestino para reproducirse, y allí liberar huevos por las heces. Las hormigas son el vector que completa el ciclo permitiendo que el parásito regrese al hígado de la vaca.¿No os lo creéis? Mirad este video en el que un hongo parásito hace que la hormiga suba también a lo alto de una hoja para que cuando el hongo emerja de su cabeza pueda expulsar las esporas desde más alto:

Más curioso todavía: Cuando el parásito “sacculina granifera” infecta el cuerpo de un cangrejo macho, secreta unas hormonas feminizantes que le hacen comportar como si fuera una hembra. El cangrejo se dirige hacia la arena, hace un agujero y adopta la posición de expulsar larvas. Pero salen las del parásito, claro.

También hay un crustáceo llamado “Gamarus lacustris” que se alimenta en las orillas de los ríos. Cuando aparece un pato se escapa rápidamente, claro. Pero cuando está infectado de una larva que sólo se reproduce en el cuerpo de las aves, hace todo lo contrario; sale del agua y se deja devorar por los patos.

Algo parecido ocurre con el parásito por el que a las embarazadas os dicen que no estéis en contacto con los gatos…

“Alucino con el toxoplasma” (Luismi al despertar de la siesta)
La mayoría de nosotros, y con total seguridad los que hayáis convivido con gatos, tenéis el Toxoplasma Gondii enquistado en algunas de vuestras células. No os preocupéis, no es peligroso. Sólo causa problemas si vuestro sistema inmunológico se deprime por el SIDA u alguna otra patología, o no esté todavía desarrollado como en los fetos.
En estos casos es recomendable alejarse de los gatos, ya que son el único animal donde este parásito se reproduce. Lo saben los médicos, pero no los ratones, sobretodo cuando están infectados. Atentos al dato: los ratones infectados con Toxoplasma Gondii pierden el miedo a los gatos. Va en serio, el parásito viaja al cerebro y de alguna manera afecta al comportamiento de los roedores para que no eviten ser cazados por los felinos.
Manuel Berdoy de la Universidad de Oxford realizó un experimento muy sencillo: En una especie de jeroglífico puso orina de gato en un rincón. Los ratones normales evitaban a toda costa acercarse a ese lugar. En cambio, los infectados pasaban por allí sin ningún inconveniente.

Viejas Nuevas historias
Recuerdo explicar esta historia hace 2 - 3 años en el piso de unos amig@s tras leer este artículo del genial Sapolsky . En la habitación contigua al salón Luismi despertó de la siesta, y se ve que somnoliento todavía escuchó durante unos minutos la curiosa conversación. Apareció con legañas diciendo algo cercano a “Ostras, Ostras… alucinante lo del toxoplasma! Qué fuerte tío… ”. Algo parecido ocurrió durante el reencuentro que comenté al inicio del post. Y es que divagar por historias científicas aparentemente intrascendentes también tiene su gracia, aunque no sean “actuales”. De hecho, durante la conversación nos fuimos por las ramas con temas tan antiguos como el impresionante experimento con el que Eddington probó la relatividad general de Einstein, o las esterilizaciones que se realizaron a principios de siglo en nombre de la eugenesia.
Anteayer comentaba con un amigo comunicador científico que solemos estar muy preocupados por explicar siempre nuevas historias, y nos olvidamos del montón de viejas que son excelentes y todavía permanecen desconocidas para el gran público. Hoy en este blog inauguramos la sección “Viejas Nuevas historias”.

Lo que os presento hoy puede ser tomado como una broma o como los primeros estadios de una tecnología potencialmente revolucionaria.
Considerado en plan jocoso, se trata de pegar una especie de pila de 9 voltios a tu frente mientras estás estudiando. La electricidad que transmite a una zona de tu cerebro podría hacer que memorizaras de forma más efectiva. “Parece pura guasa” fueron las palabras que utilizó Roberto cuando me envió por mail este artículo aparecido en el MIT Technoloy Review .

Pero quizás podríamos tomárnoslo un poco en serio… el aparatito ha sido aprobado por la FDA , y un grupo de neurocientíficos de los Institutos Nacionales de Salud de EEUU han comprobado que los individuos cuya área dorsolateral del cortex prefrontal se estimulaba eléctricamente mientras aprendían listados de palabras, recordaban más vocablos que el grupo control sin “ayuda externa”.
Los investigadores no concluyen nada definitivo todavía. Éste es uno de los experimentos preliminares en un estudio muchísimo más completo que pretende comprobar si la TDCS (Estimulación Transcraneal por Corriente Directa ) puede realmente potenciar el aprendizaje.
Se sabe que una leve corriente eléctrica es capaz de aumentar la actividad neuronal. En los años 60 se utilizaba electricidad para mejorar el estado anímico de personas con desórdenes psiquiátricos, e investigaciones más recientes han demostrado que incrementa la función motora y la fluencia verbal. Ahora el equipo del NIH está activando un área específica del cerebro relacionada directamente con la planificación y memorización. Tienen la sólida sospecha que esta técnica podría ser aplicada para mejorar el aprendizaje de personas sanas.
Los investigadores aseguran que este procedimiento es más “suave” que la TMS (Estimulación Magnética Transcraneal ), un método que utiliza campos magnéticos para estimular áreas específicas del cerebro de manera no invasiva. La TMS lleva aplicándose durante décadas con resultados muy positivos en el tratamiento de algunas depresiones, rehabilitación de áreas lesionadas tras accidentes cerebrovasculares, o incluso migrañas.
De hecho, en Harvard conocí a un neurólogo español experto en TMS (os lo presentaré más adelante) y le envié la noticia para que me diera su opinión. Me dijo: “nosotros también la estamos utilizando. Yo no apostaba demasiado, pero está dando resultados muy interesantes. Vale la pena continuar haciendo estudios”.

Mejorar el Cerebro
Si contextualizamos un poco el caso concreto que planteaba el artículo del Tech Review, vemos que se enmarca bajo la delicada idea de intentar potenciar los cerebros sanos. El cambio de paradigma es el siguiente: ir al médico no sólo cuando estás enfermo para que te devuelva a la “normalidad”, sino ir también cuando estás “normal” para que te mejore. Ya lo hacemos con el cuerpo a base de gimnasios, cirugía y sustancias químicas. Ahora parece que le toca el turno al cerebro; y en un grado bastante superior del que supone tomar café…
El fármaco Ritalin se prescribe a los pacientes con Trastorno por Déficit de Atención (TDAH), pero la revista Nature publicó el pasado Abril unos datos muy significativos: una de cada cinco personas que tomaban Ritalin no tenían ningún problema de salud; lo consumían para mejorar su rendimiento intelectual. La mayoría eran académicos y científicos. Lo mismo pasa con el fármaco Provigil, recetado en principio a los personas con problemas de sueño excesivo.

Y es que los límites del cerebro no están tan claros. Jorge Luis Borges imaginó a Funes el memorioso, un personaje de ficción con una memoria tan desarrollada que no podía olvidar nada de lo que percibía. Era un desdichado, y terminó volviéndose loco. Pues resulta que alguien “parecido” existió en la realidad. El Ruso Solomon Shereshevskii era capaz de recordar discursos enteros palabra por palabra. Su memoria era extraordinaria, y fue sujeto de muchos estudios científicos.
Seguro que Shereshevskii ya nació con un cerebro diferente, y quizás alguien normal nunca podrá adquirir su capacidad de recordar, pero eso no quita que nuestras conexiones neuronales no sean absolutamente maleables.

Recuerdo un artículo que hablaba sobre las mejoras cognitivas que provocaba el ejercicio físico.
Un estudio del año pasado demostró que el ejercicio aumentaba la neurogenesis en áreas del cerebro relacionadas con la memoria y el aprendizaje. Cuando corres llega más oxígeno al cerebro, pero también aumentan los niveles de ciertos factores de crecimiento neuronales y de una proteína llamada BDNF que dirige el desarrollo neuronal en el hipocampo. Es decir: la actividad muscular genera de manera indirecta una serie de sustancias químicas que afectan al rendimiento del cerebro. No parece imposible que algún día se plagie este mecanismo (o cualquier otro) y se induzca de forma directa.

Quien sabe si los universitarios del futuro tomarán pastillas antes de estudiar, o repasarán la lección con cascos que les vayan estimulando eléctricamente el cerebro. Lo que sí está claro es que la idea de potenciar las capacidades de los cerebros normales más allá del esfuerzo ya no es sólo una ilusión. Se ha empezado a investigar. Adeás, parece que candidatos a utilizar estas opciones cuando estén disponible de forma segura no faltarán, ni compañías que se ilusionen con un número tan alto de clientes potenciales tampoco.
Y es que por muy complejo que sea el cerebro, todo indica que la posibilidad de mejorarlo significativamente está ahí, esperando a que la tecnología nos lo permita.

Esta semana parece que todo conduce a plantear la relación entre Ciencia y Dios.
Ayer leí el artículo de Mónica Salomone sobre neurociencia y creencias religiosas. Buenísimo, sin matices. A los pocos minutos de leerlo, mi amiga Reini me lo adjuntó en un mail aconsejándome que lo tratara en el blog. Luego Federico lo comentó en un post antiguo , y por la tarde recibí un mensaje anónimo a través del “contacto” recomendándome también abordar el tema.
Es un asunto que me incomoda un poco y del que ya se ha hablado largo y tendido. Pero reconozco que en un blog de ciencia donde se aspire a generar ciertos momentos de reflexión, tarde o temprano debíamos abrir un espacio dedicado al encuentro o desencuentro entre ciencia y divinidad.
Por si fuera poco, el martes visité a Owen Gingerich , reconocidísimo historiador de la astronomía y autor del libro “El Universo de Dios ”. Gingerich es uno de los científicos que más abiertamente defienden la compatibilidad absoluta entre ciencia y creencia religiosa, y la existencia de un Dios diseñador como explicación a la complejidad del Universo (nada que ver con la teoría del Diseño Inteligente).
Ya se… he mencionado dos aspectos del debate muy diferentes cualitativamente. La postura de Gingerich representa el intento de encajar la existencia de un Dios “real y creador” con los principios científicos. Y el artículo de Salomone plantea si, independientemente de si existe o no, la selección natural nos ha predispuesto a creer en Dios hasta el punto de poder localizarlo en el cerebro, y por tanto ser sujeto de estudio científico.
A estas alturas de post, seguro que ya tenéis comentarios. Escribidlos antes de que se enfríen. Yo a continuación me limitaré a contextualizar algunas preguntas que me gustaría formaran parte del debate.

¿Es compatible una mentalidad científica con la creencia en un Dios sobrenatural?
No me refiero a las personas que trabajan como científicos. Ni a los que hayan estudiado una licenciatura de ciencias. Sino a aquellos cuya forma de interpretar el mundo se basa en los principios básicos de la ciencia. ¿son agua y aceite? Como decía Stephen Jay Gould , ¿o pueden coexistir en un mismo individuo simultáneamente?
En EEUU (un país muy religioso y muy científico a la vez), este debate es una locura. La foto de la izquierda la tomé hace un año (disculpad la calidad), durante mis primeros días en Washington DC. Me dejó perplejo ver que en una librería corriente, en el apartado “Nuevas Tendencias en Ciencia”, había tal cantidad de libros dedicados a este asunto. Todavía continúa igual.
Entre los que se esfuerzan en fusionar ciencia y religión, en un extremo se puede encontrar la postura sencilla y conciliadora de Gingerich, difícil de rebatir científicamente: El universo, sus leyes, y las constantes de la física están tan bien afinadas que no pueden ser fruto del azar. Para él es mucho más coherente pensar que algo lo ha diseñado. De aquí a milagros, ascensiones a los cielos, o saltarse la teoría de la evolución… nada de nada. (obviamente estoy simplificando)
En el otro extremo me encontré un libro que me horrorizó, escrito por el “gran” físico Frank Tipler. En “The Physics of Christianity”, Tipler busca explicaciones científicas a la resurrección, a que una persona virgen pueda engendrar a un hijo varón… Según dice la contraportada de su libro, las creencias esenciales del cristianismo son consistentes (de forma literal) con las leyes de la física. Lo poco que leí del libro, me pareció que de ciencia sólo tenía léxico. Era dogmatismo disfrazado de investigación.
En el otro bando de la batalla se encuentra el crítico y criticado por pretensioso “God Desilusion” de Richard Dawkins , o el bestseller “Why God is no Great ” (porqué Dios no es maravilloso) del periodista Christopher Hitchens. Estos trabajos representan una lucha activa contra la religión que generaría una nueva pregunta: ¿Debe un científico -o quien sea- entrometerse en las creencias religiosas, y promulgar el ateísmo en busca de un mundo mejor?
Disculpad, he desviado del tema. Retomémoslo en el punto acerca de la búsqueda neurocientífica de Dios tratada en el artículo de Salomone , que es quizás más interesante.

¿Es Dios una lacra de nuestro pasado evolutivo?
Más allá de si Dios existe o no, y si las leyes de la física pueden acomodarlo, se asume que la evolución ha tenido motivos suficientes para seleccionar a los individuos o grupos sociales con predisposición a creer en él. Y si esto es así, alguna “marca” en el cerebro habrá quedado. Esto es lo que buscan los neuroteólogos.
Uno de los estudios más famosos fue el de Michael Persinger, que cuando estimuló partes del lóbulo temporal izquierdo de su cerebro, dijo notar una sensación de misticismo y experimentar a Dios por primera vez en su vida. En el capítulo 9 de su libro “Fantasmas en el Cerebro”, el genial V.S Ramachandran explica casos de pacientes con ataques epilépticos localizados en esa misma zona, que sufren experiencias espirituales extremadamente intensas. Algunos creen que allí estaría el “módulo de Dios” en el cerebro.
Otros estudios que tuvieron mucha repercusión fueron los realizados por Andrew Newberg utilizando imágenes de Resonancia Magnética Funcional (fMRI) para analizar los cerebros de monjes budistas Tibetanos y monjas franciscanas mientras rezaban. En su libro “Why God Won’t Go Away", explica su búsqueda de la localización en el cerebro de las experiencias místicas, y el circuito cerebral de la espiritualidad.
No se moja, claro, en si esta actividad está generada internamente por el propio cerebro, o si viene causada por “algo” externo. Los resultados de esas investigaciones se interpretan de dos formas muy diferentes. Para los creyentes son una prueba de que Dios preparó el cerebro para la espiritualidad, y hay fundaciones financiando proyectos que lo demuestren. Para los escépticos, resulta obvio que Dios sólo es un beneficioso engaño ancestral de nuestro cerebro, un órgano no diseñado para buscar la verdad sino para sobrevivir.

Sólo deciros que los links y referencias citadas son parte del curso “Neurociencia y Sociedad” que he estado realizando en el departamento de STS del MIT, y que cuando hablábamos de exageraciones en el uso del fMRI y los intentos de neuroanalizar cualquier aspecto del comportamiento humano, uno de los ejemplos que habitualmente aparecía era justamente la búsqueda de Dios en el cerebro. En este sentido, y en la línea del post sobre neuroarrogancia , ayer también me enviaron este reciente artículo de la revista Wired titulado “Escáneres cerebrales y lectores de la mente? No os creáis el bombo”.

Me he extendido demasiado, y seguro que tenéis mucho que añadir. Adelante!

En 1966 el neurocientífico Richard Gregory hizo famosa la siguiente frase aparecida en su libro “Del ojo al cerebro: psicología de la visión”:

“One of the difficulties in understanding the brain is that it is like nothing so much as a lump of porridge “

algo así a:
“Una de las dificultades para comprender el cerebro es que es poco más que un grumo de papilla espesa”

Comprendí el sentido de esta expresión durante un curso intensivo de neuroanatomía, en el que tras hablarnos de las diferentes partes del cerebro, sus funciones, complejidad, conexiones, patologías, terapias… nos llevaron a un laboratorio y nos dieron un cerebro de oveja a cada uno para que lo diseccionáramos.

Todo está allí metido, en ese trocito de carne a oscuras. Lo observas de cerca y piensas: ¿Con esto la oveja oye, huele, aprende, se orienta, mantiene las funciones de su cuerpo, siente dolor, coordina movimientos…? Entonces te piden que lo explores para ver su estructura interna e identificar las partes con las que realiza cada tarea.
Pues nada… si se tiene que diseccionar, se disecciona. Mano de espátula... y a cortar! A ver si sacamos algún que otro recuerdo…

Lo primero fue quitar el cerebelo, ese bulto redondo que veis detrás de los dos hemisferios en la foto de arriba, y que aparece cortado en la de la izquierda.
Que no se enfaden los fisiólogos, por lo de “bulto”, ni por la salvaje simplificación que voy a hacer sobre las funciones de las diferentes estructuras del cerebro.
(lo que realmente me apetece es mostraros las fotos…)

La principal tarea del cerebelo es la coordinación de movimientos, mantenimiento del equilibrio, y aprendizaje de habilidades motoras.
Representa sólo el 10% en volumen del encéfalo (cerebro + cerebelo + tronco cerebral), sin embargo contiene el 50% de todas sus neuronas.
Cuando alguien sufre alguna lesión en el cerebelo es incapaz de moverse correctamente, calcular distancias, pierde masa muscular, se tambalea y cae con frecuencia.

En esta fotografía podéis ver varias estructuras redondas en la base del cerebro. Las cuatro pequeñas de abajo son los colliculus superiores e inferiores (estos últimos difíciles de apreciar). Están relacionados con la percepción de movimiento y el campo visual.
Las dos áreas ovaladas de arriba, más grandes, son el tálamo, la zona por la que pasa toda la información sensorial hacia el cortex, a excepción de la olfativa.
El pequeño apéndice que se distingue en el centro, por debajo del tálamo, y que se aprecia mucho más claramente en la foto siguiente es la glándula pineal.

Este diminuto cono que parece..., .... es donde se produce la melatonina, la hormona implicada en los ciclos circadianos y la regulación del sueño y la vigilia. Todavía hay discusión sobre la variedad de procesos que regula la glándula pineal a través de la melatonina. Está relacionada con el desarrollo sexual, la hibernación en animales, y el metabolismo. Su localización tan céntrica hizo que durante cierto tiempo se le asignara un rol central en la gobernación de todas nuestras actividades metabólicas.
La "cola" que veis es el tronco cerebral (brain stem). Comunica el cerebro con la médula espinal, y controla la respiración, el ritmo cardíaco y el dolor.

La fina capa que John Fahey sujetaba mientras yo tiraba la foto es el hipocampo, cuyo principal papel es la formación de la memoria.
Es conocido el caso HM, un joven al que se le extirpó el hipocampo y dejó de registrar recuerdos nuevos. Recordaba sucesos ocurridos antes de su operación, pero su memoria temporal sólo duraba unos minutos. Después, perdía la noción de donde estaba, a quien conocía, o que sucedía en su vida. El hipocampo forma parte del sistema límbico, el centro de nuestras emociones básicas y que nos da tantas satisfacciones.

Como habréis observado, no era mi objetivo hacer un resumen riguroso de la neuroanatomía del cerebro, sino simplemente transmitiros visualmente la experiencia de la disección, y algunos apuntes sobre lo que dio de si la exploración anatómica de las funciones del cerebro.

La neurociencia ha cambiado de forma abismal desde la frase inicial de Richard Gregory. En muchísimos aspectos (sólo hace falta recordar el artículo de Miquel ). Pero en lo que respecta a la localización de tareas en el cerebro, en los años 90 apareció una herramienta que está provocando una revolución: las Imágenes de Resonancia Magnética funcional (fMRI). El principio es muy simple: la actividad cerebral implica cambios en el flujo de sangre. Por tanto, si puedes observar que zonas tienen más riego sanguíneo cuando alguien realiza una determinada función, sabrás que esa es el área implicada en dicha tarea.

Uno de los aspectos por los que la neuroimagen es tan revolucionaria es porque permite estudiar los cerebros “normales”. Hasta ahora, lo habitual era identificar personas con lesiones cerebrales o embolias, ver qué funciones quedaban afectadas y correlacionarlas. Richard Restak en su muy recomendable libro “el cerebro desnudo” dice: “sabemos más de cómo funcionan los cerebros anormales que los normales”.
Ahora con la fMRI se amplia tremendamente el rango de comportamientos que se pueden analizar. Permite saber qué zona de mi cerebro se activa mientras escribo este texto, del vuestro mientras lo leéis, comprobar que cuando observáis las fotografías de arriba se encienden otras, que si os giráis para mirar la cara de un compañero se activará una completamente diferente (como nos explicó Nancy Kanwisher en uno de nuestros primeros seminarios), y saber si además, también se activa alguna área relacionada con las emociones.

Pero no sólo eso, esta tecnología permite observar el cerebro en interacción con su contexto social. Se está hablando del hiperscanning, que consiste en hacer fMRI de personas interactuando entre ellas.
Se están escaneando cerebros en todo tipo de acciones sociales, analizando si nuestros comportamientos son automáticos o controlados, o si tienen una carga más emocional o racional.
Ya ha nacido la neurociencia social, que recoge disciplinas emergentes como la neuroeconomía, que analiza nuestra toma de decisiones, el neuromárketing, que analiza el comportamiento del consumidor, la neurofilosofía que ya comentamos en un anterior post , o la neuroteología, que estudia las zonas implicadas en las experiencias místicas o religiosas.
Se pronostica una cierta invasión de nuestra propia personalidad mediante estas técnicas. Por eso también ha aparecido la neuroética (guardaros esta palabra), que vigila las futuras aplicaciones de esta información por parte de compañías, durante juicios, selección de personal, u otras situaciones, una vez la tecnología esté más desarrollada.

Las voces críticas aseguran que estamos llegando a una cierta neofrenología, cargada de exageraciones, conclusiones simplistas, y frases como “El amor es sólo un mecanismo biológico localizado en esta parte del cerebro”. Por suerte, la interpretación de los datos científicos no son propiedad exclusiva de sus autores.

El cambio de paradigma es el siguiente: De momento vamos al médico cuando estamos enfermos, para que nos devuelva a nuestro estado “normal”. Dentro de un tiempo no nos conformaremos con eso. El concepto de “normalidad” quedará obsoleto, y a pesar de estar sanos acudiremos a que mejore nuestro cuerpo y nuestra mente.

Este es el mensaje básico que transmite en su blog Ed Boyden, el codirector del “Center for Human Augmentation” en el MIT.
Y no se refiere a tratamientos antienvejecimiento, curas de salud o técnicas de autoayuda... Ed Boyden habla de prótesis, de neuroingeniería y de aumentar nuestras capacidades cognitivas.
Yo siempre había oído hablar de estas ideas en contextos de ciencia ficción o escenarios muy futuristas. Cuando descubrí el post de Ed, le envié un mail de inmediato solicitando una entrevista. No podía dejar pasar la oportunidad de hablar con alguien que está investigando de verdad sobre estos temas, en uno de los centros tecnológicos más avanzados del mundo.
El pasado viernes charlamos en su despacho durante 45 intrigantes minutos.

La fusión del cuerpo y la máquina
Ed quiso dejar claro desde el principio su planteamiento: El primer objetivo del laboratorio de neuroingeniería que él dirige es ayudar a personas con desórdenes neurológicos. Pero si además. la tecnología que desarrollen permite mejorar la memoria, creatividad o felicidad humana, están obligados moralmente a hacerlo.
Con un pelín de demagogia me dijo que la máquina de escribir se inventó originalmente para que los ciegos pudieran enviar cartas, y que Grahan Bell tenía en mente ayudar a las personas con sordera cuando diseñó el teléfono. Esto nos llevó a hablar de prótesis.
Ed señaló que dos puertas a su derecha se encontraba el despacho de Hugh Herr , un doble amputado y pionero en el diseño de prótesis inteligentes. Hugh (el que escala en la foto) asegura poseer los mejores tobillos del mundo, ya que cuando sube escaleras le empujan hacia arriba.
La moraleja es obvia: ¿por qué deberíamos contentarnos con un miembro ortopédico que iguale al natural, si podemos hacerlo mucho mejor?
Otro ejemplo es el atleta Oscar Pistorious, que con dos piernas metálicas diseñadas específicamente para correr, este verano quedó segundo en una carrera contra atletas profesionales.
Hay ejemplos todavía más sorprendentes de esta fusión entre el cuerpo y la tecnología, como las minúsculas cámaras que conectadas al nervio óptico permiten a algunos ciegos recuperar parte de su visión, o parapléjicos que pueden manejar una silla de ruedas con su pensamiento.
Ed insiste en que los primeros receptores de estos avances son las personas discapacitadas, pero no duda que su uso se extenderá a gente sana que quiera “mejorarse”.

Aumentar nuestro cerebro
El objetivo del laboratorio de neuroingeniería que Ed Boyden dirige es utilizar pulsos de luz para activar y desactivar neuronas específicas del cerebro. Pretenden controlar la actividad de los circuitos neuronales afectados en ciertas patologías como el Parkinson, de una forma mucho más precisa que con fármacos. Esto me llevó a preguntarle por la mejora farmacológica de las facultades cognitivas. Había oído que dentro el MIT se estaba incrementando el uso del Modafinil, un medicamento creado contra la narcolepsia, pero que también aumenta la atención y mejora la memoria. Dijo que el café también ena un potenciador cognitivo importante, pero no parecía muy cómodo. Miró de reojo el piloto encendido de mi grabadora de voz, y me dijo que no había leído suficiente sobre el tema.
Volviendo a la estimulación neuronal con luz óptica, auguró que muy pronto serán capaces de modificar el comportamiento en ratas de laboratorio. Reconoció que las aplicaciones en humanos todavía son lejanas, pero que sin duda tiene un gran futuro. Los fármacos inundan todo tu cerebro, sin embargo estas técnicas no invasivas permiten trabajar sobre zonas concretas con gran precisión.
De hecho la “Estimulación Magnética Transcraneal” (TMS) consiste en estimular eléctricamente zonas específicas del cerebro, y su uso ya está aprobado para tratar ciertas patologías, sobretodo la depresión.

De golpe, al oír que la TMS mejoraba el estado de ánimo de las personas con depresión, visualicé el salto que Ed pronosticaba. Imaginé alguien entrado en una especie de centro de masajes, donde un médico le ponía un casco que emitía impulsos eléctricos, y salía de la sesión la mar de contento por el resto del día. O una madre llevando a la consulta del especialista a su hijo para que le mejorara un poco la memoria y la capacidad de aprendizaje, porque no estaba sacando muy buenas notas. Pregunté a Ed si consideraba realista este escenario de futuro. Sonrió, creo que mentalmente recordó la grabadora, y asintió a medias con la cabeza...

Las ideas alrededor de la mejora humana artificial no son nuevas en absoluto. Llevamos muchísimo tiempo utilizando herramientas que alteran nuestro cuerpo, cambian nuestra mente, y redefinen nuestra identidad. Por otro lado cineastas y escritores se han encargado de imaginar cómo la tecnología puede hibridarse con nuestro organismo. Quizás lo nuevo es que una institución científica de reconocido prestigio como el MIT haya creado un centro llamado “Center for Human Augmentation”, organice un evento titulado “h2.o; Bienvenidos a la nueva ciencia de la adaptación humana ”, y sus investigadores reconozcan abiertamente poseer una nueva categoría de herramientas que cambiará nuestros cuerpos, mentes e identidad a una velocidad nunca antes contemplada. La revolución ha empezado. La era del Human 2.0 se aproxima.

Queridos amigos,

¡Estrenamos la sección “Científicos exiliados”!

En ella investigadores españoles nos explicarán de forma muy, pero que muy sencilla y directa: qué quieren averiguar, cómo pretenden averiguarlo, y por qué sus estudios son importantes.

Pero no lo harán sólo mediante el texto que escriban en el post. Los científicos que participen contestarán a todas las preguntas que les hagáis a través de los comentarios. Por favor, no os cortéis. Podéis preguntarles sobre su investigación específica, sobre su campo de estudio más general, o sobre lo que os apetezca.
¿Tenéis alguna duda sobre neurociencia? Os presento al primer científico exiliado que os la puede intentar resolver:

¿Dónde se guardan los recuerdos? por Miquel Bosch

Conocí a Miquel durante una fiesta en Cambridge. Llegó a la 1:30 de la madrugada. “Si que llegas tarde!” comenté cuando me lo presentaron. Con cara de resignación me dijo que trabajaba todos los sábados por la noche, ya que es el único momento que queda libre el microscopio multifotónico con el que investiga. Cambiamos de tema…
Charlando sobre divulgación científica me explicó que ganó un accésit del premio Joan Oró organizado por la Asociación Catalana de Comunicación Científica . “Hombre! Yo firmé tu cheque!” espeté al descubrir la coincidencia, “fui el tesorero en la junta directiva de la ACCC...”
Fuimos a buscar más cervezas, pero ya no quedaban.

Escribe Miquel…

Cierren los ojos por un momento y intenten recordar su profesor de biología favorito de la escuela primaria. De repente se les habrá aparecido una cara en la que seguramente hacía mucho tiempo que no pensaban. Bien, pues, ¿dónde estaba ese recuerdo? ¿En forma de qué? ¿Qué ha pasado en este instante en su cerebro para que esa imagen emerja a la conciencia?

¿Quién eres, y qué quieres averiguar?

Mi nombre es Miquel Bosch y ésa es una cuestión que me tiene obsesionado: ¿Cómo funciona la memoria? ¿Cómo se puede almacenar información en esa masa grasienta que tenemos por cerebro? Por suerte, en estos momentos me encuentro en uno de los mejores lugares para contestar esta pregunta: el Picower Institute for Learning and Memory del MIT, en Cambridge, USA. Después de cuatro años de intensa tesis en el mundo de las células madre en la Universidad de Barcelona y de una interesantísima estancia de medio año en el NIBB de Okazaki, Japón, he cogido de nuevo las maletas y me he ido esta vez a Massachussets, a disfrutar de su crudo invierno y su dieta no-mediterránea.
Aquí tengo el privilegio, y la responsabilidad, de disponer de la más cara y refinada tecnología para resolver mis inquietudes, gentileza de mi supervisor, el profesor Hayashi, y su mentor, el profesor Tonegawa, premio Nobel en 1987.

¿Cómo pretendes averiguarlo?

Para estudiar la memoria lo mejor es empezar por el principio: por las neuronas. El cerebro humano dispone de unos cien mil millones de ellas. Cada una puede llegar a formar diez mil contactos con otras neuronas. Hagan cuentas. No se sabe con certeza cuántas neuronas y cuántos de esos contactos participan de la formación de un solo recuerdo.
Hace unos 35 años se descubrió que esos contactos, o sinapsis, no son estáticos sino flexibles: pueden reforzarse y transmitir mejor el impulso eléctrico, o bien pueden debilitarse hasta desconectarse. Ésta, se pensó, podría ser la base de la memoria y el aprendizaje. Pero todavía hoy en día no entendemos bien cómo funciona el asunto. La cuestión no es nada sencilla de abordar. Hablamos de billones de sinapsis, todas transmitiendo al mismo momento, todas cambiando constantemente para grabar o borrar las señales eléctricas y químicas que llamamos trazas de memoria. Evidentemente no podemos estudiar todos esos cambios al mismo tiempo. Estudiaremos uno de ellos para entender el conjunto. Y lo haremos con rayos de luz.

La espléndida tecnología de la que les hablo es la microscopía multifotónica. Rayos láser de luz infrarroja permiten activar uno sólo de esos contactos entre millones y observar, en tiempo real, cómo se mueven las moléculas en su interior. Solamente allí donde dos fotones del láser coincidan al mismo tiempo se liberará el neurotransmisor enjaulado y se activarán los hambrientos receptores neuronales.

En este video vemos sinapsis en plena acción de grabar un recuerdo.
Las protuberancias que Ramón y Cajal llamó espinas dendríticas, donde residen las sinapsis, experimentan evidentes cambios de forma cuando son potenciados mediante el glutamato liberado por el láser (el punt orojo). Millones de cambios como estos puede que tengan lugar cada minuto en nuestro cerebro mientras aprendemos, recordamos u olvidamos. Muchas espinas se expanden, otras se contraen, algunas aparecen de la nada, otras desaparecen para siempre.
Pero ahí hay un misterio aún sin resolver: ¿cómo se acuerda esa espina que la señal que ha recibido merece la pena de ser recordada?¿Cómo consigue mantener ese estado potenciado durante horas o incluso años cuando las proteínas que la componen se reciclan continuamente en cuestión de segundos o minutos?¿Quién recuerda los recuerdos en realidad? Bueno, en eso estamos...Modificando genéticamente las proteínas neuronales podemos ver cómo viajan de un lugar a otro en los primeros minutos de la formación de la memoria o cómo flotan frenéticamente en la membrana neuronal mientras tiene lugar la descarga eléctrica. Esto lo hacemos marcándolas con proteínas fluorescentes extraídas de las medusas o bien enganchándolas a pedruscos nanoscópicos luminosos de múltiples colores. Todo esto nos puede llevar a entender un poco más el oscuro funcionamiento de la memoria y el aprendizaje, y aportar soluciones a los casos donde éstos fallan, como en el Alzheimer o el retraso mental.

Barra libre

¿Hay vida después del MIT? Ciertamente el MIT es un lugar especial. Montañasde dinero, tanto público como privado. Igual cantidad de mentes privilegiadas, engreídas, locas o soñadoras. Un poco de competitividad salvaje y otro poco de maravillosa fascinación por el arte de la ciencia. Un lugar "stoop-pendo" donde disfrutar de la belleza del descubrimiento o donde extinguirse miserablemente bajo la presión asfixiante.
En las largas horas que paso observando las neuronas,en una ruidosa y claustrofóbica habitación del laboratorio, con mi microscopio de un millón de dólares, me sobreviene otra pregunta obsesiva. ¿Podré llevar a cabo ciencia del mismo nivel y contestar preguntas fundamentales en un lugar que no sea la superpotencia científica que indudablemente son los USA? ¿Hay algún sitio en España, o en Europa, con los mismos recursos y ambiciones, con el mismo espíritu internacional e interdisciplinar, con las mismas ganas de desarrollar proyectos de riesgo que desemboquen en asombrosos descubrimientos y posibles premios Nobel, como en el MIT? Lo más importante, ¿podré volver a la dieta mediterránea?

Miquel Bosch