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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Encendiendo la sinfonía neuronal

Sinfonía neuronal - Cierta Ciencia Podcast - CienciaEs.com

La investigación de la estimulación cerebral avanza tan rápido y con unos resultados tan sorprendentes que no es de extrañar que a cualquiera le de por ordenar un “casco de genio” por la internet, a ver si le funciona.

Un artículo reciente resalta el aumento de la memoria de trabajo en personas mayores, y otro informa de la recuperación de las funciones cognitivas en una mujer con daño cerebral, usando en ambos estudios electrodos implantados.

En el 2018, otro grupo de investigadores anunció que había creado un implante cerebral que incrementa el almacenamiento de la memoria. Y claro, una subcultura del hágalo usted mismo está creciendo pues las personas empiezan a experimentar poniéndose electrodos en su cabeza o en la frente para lograr lo que consideran un mejor “ajuste”. Los neurocientíficos advierten de los riesgos pues todos los logros informados se han conseguido bajo la estricta supervisión de los especialistas.

Predecir dónde se ejecutan todos esos ajustes y cómo y cuándo ellos se materializarán en una gran metodología es un ejercicio aún en el campo de la especulación. La neuro estimulación cubre muchas técnicas diferentes, para diversas aplicaciones y de calidad variable. Las únicas certezas son las usuales: un casco de genio no llegará en un futuro próximo y cualquiera que aparezca no vendrá libre de riesgos.

Sin embargo, el campo tiene mucho potencial pues se basa en las propiedades de las funciones del cerebro. A diferencia de las medicinas psiquiátricas o de la psicoterapia, los pulsos de corriente pueden cambiar el comportamiento de una persona, muy rápido y de manera confiable. Encienda la corriente y algo pasa, apáguela y el efecto cesa.

Para empezar a entender esta nueva técnica, ayuda tener un esquema de trabajo basado en el sistema eléctrico del cerebro, una metáfora. Las metáforas pueden ser poco fiables cuando se aplican al cerebro. Por su misma naturaleza no siempre son adecuadas y si se elige una existe la posibilidad de abrir paso a una intervención, con todo el riesgo que ello supone.

La metáfora de una orquesta es un buen lugar para comenzar. Un cerebro funcionando bien es como una obra de Mozart, con instrumentos neuronales especializados y muy diversos sincronizados unos con otros para crear una unidad.

“Cuando se dirige una orquesta, en cada momento se está trabajando para coordinar todos los instrumentos para que suenen en el mismo tempo, con la misma intensidad”, dice James Conlon, director musical de la Opera de los Ángeles y de la Orquesta Sinfónica Nacional de la RAI en Turín. “Yo cambio constantemente entre oír, dirigir y seguir a los músicos, atrás, adelante y atrás, aprobando el sonido, escuchando y haciendo ajustes”.

Los neurocientíficos con frecuencia comparan las funciones cerebrales con una sinfonía. “Si usted está delante de una orquesta, una vez empieza el concierto, el que toca el cello está mirando a la persona cerca de él, no al director”, dice Michael Gazzaniga, psicólogo de la Universidad de California. “Lo mismo puede estar pasando en el cerebro. Mi pregunta es saber si existe un director en el cerebro”.

La forma más cruda de intervención eléctrica es la terapia electro convulsiva o E.C.T. (por sus siglas en inglés), que envía una corriente inductora de convulsiones a todo el cerebro, dando alivio, así sea temporal a algunas personas con depresión severa. Los médicos han usado la E.C.T. por casi un siglo, aunque el tratamiento sigue siendo controvertido. De forma metafórica, es como parar la orquesta y mandar a todos los músicos a su casa para que descansen y vuelvan frescos al otro día.

Una forma de terapia eléctrica más precisa es la estimulación cerebral profunda, ECP, que se usa para tratar enfermedades como el Parkinson y la epilepsia. Se usa un electrodo que se introduce en un área específica del cerebro que se mostraba con interrupciones, y que, con el estímulo, de manera paradójica elimina la actividad en esa región específica.

“Si una sección importante está fuera de tono puede afectar al sistema entero y la orquesta se silenciará”, dice Helen Mayberg, neurocientífica de la escuela de medicina del Mount Sinai y quien ha desarrollado varias estrategias de la ECP para la depresión severa. “Se puede pensar de esto como si se estuviera pegándole fuego a alguien en esa sección, enviando a toda la percusión a casa de forma definitiva. La precisión es absolutamente crítica”, dice ella.

Los estudios recientes de estimulación cerebral emplean una técnica diferente, aunque todavía se la puede entender en términos de una orquesta. En uno de los estudios, científicos de la Universidad de Boston encontraron que podían mejorar la memoria de trabajo en personas mayores optimizando lo que ellos llaman “acople de ritmo” entre áreas de la corteza frontal y la temporal.

En el cerebro, las actividades de regiones distantes se coordinan mediante ondas de baja frecuencia. Algunos investigadores ya han usado la estimulación eléctrica para amplificar esas ondas, aumentando la coordinación entre las dos áreas del cerebro y mejorando la memoria de trabajo en personas mayores.

En otro estudio reciente, un equipo de científicos del cerebro encontró que podían borrar o revertir los síntomas de la fatiga, la poca concentración y la confusión mental en una mujer que había sufrido un daño cerebral grave por un accidente hacía 18 años. Lo hicieron dándole estímulos eléctricos continuos cuando estaba despierta, usando dos electrodos implantados en los dos lados del tálamo, una región profunda del cerebro. Aumentaron el volumen o quizá, de forma metafórica, lograron que el director diera unas palmas que mejorara la atención de los músicos.

Por supuesto, una metáfora es eso, una metáfora y tan solo un paso para decodificar algunos de los misterios más íntimos del cerebro. Pero en estos tiempos de grandes logros tecnológicos, de terapias cada vez más sofisticadas y de descubrimientos grandes y pequeños, mejor tener a mano una guía de la mente a no tenerla.

Working memory revived in older adults by synchronizing rhythmic brain circuits
Robert M. G. Reinhart & John A. Nguyen
Nature Neuroscience 2019

JOSEFINA CANO
PhD Genética Molecular

Rendón-Anaya M., et al. The avocado genome informs deep angiosperm phylogeny, highlights introgressive hybridization, and reveals pathogen-influenced gene space adaptation. PNAS, 2019

Más información en el Blog Cierta Ciencia

Obras de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades (Amazon)

En Colombia en la Librería Panamericana y en Bogotá en la Librería Nacional

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades. (Planeta)


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