Neurotecnología para el bienestar humano

La neurociencia y la neurotecnología están en rápida evolución, logrando avances significativos que han facilitado una mejor comprensión del funcionamiento cerebral. Estos campos han dado lugar a nuevas tecnologías, como las avanzadas técnicas de imagen cerebral, que permiten a los científicos observar el cerebro en acción y entender cómo se procesa la información y se toman decisiones. A través de herramientas como la resonancia magnética funcional (fMRI), se han estudiado diversas enfermedades y trastornos, desde la depresión hasta el Alzheimer, ampliando notablemente el conocimiento en estas áreas.

Adicionalmente, se han desarrollado tecnologías de neuroestimulación que utilizan pulsos eléctricos o magnéticos para estimular el cerebro, ofreciendo tratamientos potenciales para enfermedades como el Parkinson, la epilepsia y la depresión. La estimulación transcraneal por corriente directa (tDCS), por ejemplo, ha mostrado ser efectiva en mejorar el rendimiento cognitivo y aliviar síntomas de depresión. Sin embargo, a pesar de estos avances, aún enfrentamos el desafío monumental de entender la complejidad del cerebro, un órgano intrincado con miles de millones de neuronas interconectadas, lo que continúa presentando obstáculos para su estudio y comprensión profunda.

Antonio Damasio: Neurociencia y Neurotecnología

La neurociencia y la neurotecnología son dos caras de la misma moneda: la neurociencia sienta las bases para comprender los circuitos emocionales del cerebro, mientras que la neurotecnología proporciona las herramientas para estudiar estos circuitos in vivo. Juntos, estos dos campos están abriendo nuevas posibilidades para comprender y tratar trastornos neurológicos, y para desarrollar nuevas tecnologías que puedan mejorar la cognición y el comportamiento humanos. El Prof. Damasio, uno de los neurocientíficosmás prestigiosos del mundo y Patrono de la Fundación Innovación Bankinter,  sintetiza los objetivos de la neurociencia y la neurotecnología: conseguir mejorar la longevidad en salud y el bienestar de la humanidad.

Nanotecnología del grafeno y neurotecnología

Se explora el potencial de la nanotecnología del grafeno para revolucionar las interfaces neuronales, que son clave para entender y tratar enfermedades neurológicas. José Antonio Garrido , Fundador y Director Científico de INBRAIN Neuroelectronics e ICREA Profesor del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología, lidera un equipo que desarrolla microdispositivos basados en grafeno para decodificar señales cerebrales y tratar enfermedades neurológicas. El grafeno podría facilitar terapias neuroelectrónicas personalizadas, aunque aún enfrenta barreras regulatorias para su adopción generalizada.

Neuroterapia digital

El Profesor Javier Mínguez , Cofundador y CSO de Bitbrain, destaca las interfaces cerebro-ordenador y la inteligencia artificial para la prevención y tratamiento de enfermedades neurológicas. A través de la neuroterapia digital, se busca trasladar parte del proceso de diagnóstico y tratamiento al hogar del paciente, especialmente en áreas remotas o para personas con movilidad reducida.

Estimulación magnética para Parkinson

La técnica de Estimulación Estática de Campo Magnético (SMF) presentada por el Dr. Guglielmo Foffani, investigador y Coordinador Científico en el Centro Integral
de Neurociencias HM CINAC, Jefe de Grupo en el Hospital Nacional de Parapléjicos y
Cofundador de Neurekbusca mejorar los síntomas del Parkinson y otras enfermedades cerebrales. Aunque los mecanismos exactos aún son desconocidos, los estudios clínicos muestran promesa en la eficacia de esta técnica.

Aplicación del HIFU en trastornos neurológicos

La Dra. Mª Cruz Rodríguez , Directora del Departamento de Neurología de la Clínica de la Universidad de Navarra, expone cómo el Ultrasonido Focalizado de Alta Intensidad (HIFU) puede tratar síntomas del Parkinson y otros trastornos neurológicos, ofreciendo una alternativa a tratamientos existentes como la estimulación cerebral profunda.

Dinámica y modelización del cerebro

El Profesor Gustavo Deco, profesor de Investigación en la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) y Profesor de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), propone una modelización integral del cerebro para entender su funcionamiento y cómo la neuromodulación puede tratar enfermedades neurológicas. Se destacan proyectos para entender pérdidas cognitivas asociadas a la edad y para estudiar estados de coma.

Interfaces cerebro-ordenador y Realidad Virtual

La Profesora Mavi Sánchez-Vives , profesora de Investigación ICREA, explora cómo la realidad virtual y las interfaces cerebro-ordenador pueden usarse para la rehabilitación física y del comportamiento, así como para mejorar la empatía y habilidades sociales.

Neurotecnología y rehabilitación mediante exoesqueletos

Ander Ramos-Murguialday , líder en neuroprótesis y neurotecnología, y ciencia traslacional en TECNALIA y Doctorado por la Universidad de
Tübingenen, lidera esfuerzos para utilizar exoesqueletos en la rehabilitación de pacientes post-infarto cerebral. La combinación de interfaces cerebro-ordenador con exoesqueletos busca facilitar la neuroplasticidad y la recuperación motora, aunque las técnicas no invasivas aún enfrentan desafíos en resolución y calidad de señal para la rehabilitación motora.

Diversos de investigación lideran los avances en IA y neurociencia en Europa y España, fomentando ecosistemas robustos de conocimiento y tecnología.

EBRAINS, derivado del Proyecto Cerebro Humano financiado por la UE, facilita la investigación neurocientífica mediante la interoperabilidad de datos y herramientas, destacando su modelo virtual del cerebro para estudios clínicos en epilepsia y esclerosis múltiple. En contraste, CiTIUS, bajo la dirección del Prof. Barro, Director de CiTIUS-Centro de Investigación en Tecnologías Inteligentes de la Universidad de
Santiago de Compostela, despunta en el desarrollo de tecnologías inteligentes abarcando desde robótica hasta IA, con proyectos notables en neurotecnología como sistemas de visión inteligente y realidad virtual inmersiva para investigación y terapia.

También en España en 2022 fue noticia la puesta en marcha por parte del Gobierno de España del Centro Nacional de Neurotecnología, Spain Neurotech, pionero en Europa para el desarrollo de herramientas tecnológicas basadas en los fundamentos del cerebro humano.

Estos centros, junto con la iniciativa BRAIN de EE.UU., están a la vanguardia, prometiendo transformar la comprensión del cerebro humano y las potencialidades de la IA.

Las neurotecnologías emergen como un campo revolucionario, transitando desde laboratorios hasta el mercado mediante una red de conocimiento y transferencia tecnológica, a menudo materializada en startups como spin-offs de centros académicos. Es necesario potenciar la colaboración público-privada para facilitar el acceso al mercado, enfrentando retos regulatorios y financieros en Europa.

Es de vital importancia desarrollar políticas y marcos regulatorios adecuados, así como vías de financiación, para impulsar el ecosistema de neurotecnología. Dentro de las políticas a desarrollar, cobra especial relevancia la de atraer y retener talento global.

Tres startups españolas, Neuroelectrics, Bitbrain e INBRAIN Neuroelectronics, lideran la innovación en neurotecnología, abordando desafíos como la estimulación cerebral y las interfaces cerebro-computadora:

Edición genética y biología sintética

La edición genética, potenciada por tecnologías como CRISPR, promete revolucionar el tratamiento de enfermedades genéticas como la progeria y la anemia falciforme. El Dr. Francis Collins, investigador principal y ex Director del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos y conocido por su liderazgo en el Proyecto Genoma Humano, ilustra el potencial de la edición genética en la lucha contra enfermedades genéticas. Aunque plantea retos éticos, especialmente en la modificación de embriones humanos, los avances en esta área, como la cura de la anemia falciforme, muestran un camino positivo hacia la mejora humana.

ARN y mejora humana: Desvelando nuevos horizontes en nanomedicina

La nanomedicina, con la ayuda del ARN, está a la vanguardia de la mejora humana, permitiendo tratamientos genéticos y regeneración de tejidos. La Dra. M.ª José Alonso, Catedrática de Biofarmacia y Tecnología Farmacéutica de la Universidad de Santiago de Compostela, destaca la revolución que supone el ARN para abordar causas raíces de enfermedades y promover la auto-reparación corporal, junto con las prometedoras aplicaciones de la nanotecnología en la entrega efectiva de terapias basadas en ARN.

IA para el descubrimiento de antibióticos

La IA promete acelerar el descubrimiento de nuevos antibióticos y combatir la resistencia antibiótica. César de la Fuente, profesor Asistente Presidencial en la Universidad de Pensilvania, y su equipo, a través del aprendizaje automático, buscan crear antibióticos innovadores emulando procesos evolutivos, y exploran el genoma humano para identificar péptidos antimicrobianos, lo que revela un futuro prometedor en la lucha contra las infecciones resistentes a medicamentos.

Reprogramación del software bioeléctrico de la vida

Michael Levin, biólogo sintético y del desarrollo de la Universidad de Tufts, explora la reprogramación de patrones bioeléctricos para influir en el desarrollo y regeneración de tejidos. Sus investigaciones buscan entender y manipular la «inteligencia» de sistemas biológicos, lo que podría tener implicaciones significativas en medicina regenerativa y bioingeniería, abriendo nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades y la mejora de la capacidad de curación del cuerpo humano.

Aprovechar la evolución y las redes de resiliencia para revertir enfermedades

Mauro Costa-Mattioli, profesor adjunto en el Baylor College of Medicine e investigador principal en Altos Labs, investiga cómo las redes de resiliencia biológica pueden ser potenciadas para revertir enfermedades. Su enfoque sugiere que entender y fortalecer estas redes podría resultar en tratamientos efectivos que promuevan la recuperación y el restablecimiento de funciones normales, redefiniendo nuestra comprensión de la salud y la enfermedad a través de la resiliencia y la interacción con el microbioma.

Los retos sociopolíticos de la edición genética

La edición genética, aunque prometedora, enfrenta desafíos sociopolíticos y éticos considerables. Joy Zhang, Directora fundadora del Centro para la Ciencia Global y la Justicia Epistémica, Universidad de Kent, destaca la falta de regulación internacional y la necesidad de un acceso equitativo a estas tecnologías. Además, subraya la importancia de incluir diversas perspectivas en el debate público para abordar cuestiones de autonomía, consentimiento, y justicia epistémica en el contexto de la edición genética.

Una nueva narrativa de estas tecnologías

La convergencia de la neurociencia, neurotecnología, inteligencia artificial y biotecnología promete avances significativos para la salud y bienestar, aunque muchas iniciativas aún están en etapas iniciales. Scott Simon, escritor y locutor de radio NPR y Patrono de la Fundación Innovación Bankinter patrono de la Fundación Innovación Bankinter, cuestiona la asignación de fondos para la investigación y Pere Estupinyà, presentador y director del programa «El Cazador de Cerebros», enfatiza la necesidad de comunicar estos avances de manera efectiva y accesible al público. También se menciona a Mauro Costa-Mattioli, sugiriendo una colaboración entre científicos y comunicadores para una mejor divulgación.

Transhumanismo y futuro de la humanidad

El transhumanismo busca mejorar la condición humana mediante tecnologías avanzadas. Anders Sandberg, investigador principal del Future of Humanity Institute de la Universidad de Oxford, ha explorado temas como la mejora cognitiva y la ética de la mejora humana. Este movimiento, que extiende el proyecto humanístico clásico, aspira a superar limitaciones humanas tanto individuales como colectivas, promoviendo la mejora tecnológica.

Desde una perspectiva ética, plantea debates sobre la modificación corporal y el financiamiento de estas mejoras. En el futuro, el transhumanismo sugiere que podríamos superar limitaciones biológicas, mejorar nuestras capacidades y explorar la inmortalidad digital o biológica. Sandberg identifica áreas de acción como la mejora cognitiva, los riesgos de la IA, la simulación de cerebros y la ética de la mejora humana, ligando el transhumanismo con la neurotecnología y biotecnología para explorar cómo estas pueden mejorar y trascender la vida humana.

Derecho a una decisión humana

En un mundo en rápido avance hacia la automatización y la Inteligencia Artificial (IA), surge el concepto del «derecho a una decisión humana», subrayando la importancia de mantener la humanidad en el núcleo de la toma de decisiones. Este concepto aboga por que las decisiones significativas sean tomadas por humanos, no por sistemas automatizados. John Tasioulas, Catedrático de Ética y
Filosofía del Derecho en la Universidad de Oxford experto en ética y filosofía del derecho, expone que los algoritmos, por avanzados que sean, no capturan la gama completa de factores humanos y emocionales que son cruciales en la toma de decisiones. Señala la dificultad en la rendición de cuentas cuando un algoritmo toma decisiones y cómo esto puede ser deshumanizante. Tasioulas está trabajando en marcos éticos y legales para abordar estos desafíos presentados por la IA, proponiendo una reflexión sobre cómo los derechos humanos existentes pueden adaptarse a la era digital, sin descartar la introducción de nuevos derechos específicos. Este enfoque busca equilibrar la eficiencia y la consistencia de la IA con la empatía, la comprensión y la responsabilidad humanas, en una colaboración conjunta hacia la justicia y el bienestar común en la sociedad.

Perspectiva política de la IA y camino hacia una IA fiable en Europa

La discusión sobre ética y regulación de la IA converge en la reciente Ley de IA de la UE, que marca un hito en la regulación europea sobre IA. Isabelle Hupont, responsable científica de la Comisión Europea, trabaja en el ámbito del procesamiento facial dentro del contexto del Acta de IA de la Comisión Europea, que establece reglas armonizadas sobre la IA.

El Acta categoriza las aplicaciones de IA en 4 niveles de riesgo desde el más alto hasta el más bajo, y tiene muchas referencias explícitas e implícitas al procesamiento facial, como el uso de sistemas de identificación biométrica en tiempo real en espacios públicamente accesibles para fines de aplicación de la ley.

Neuroderechos: Ética y neurotecnología

La emergente neurotecnología plantea importantes dilemas éticos y legales, dado que puede registrar y modificar la actividad cerebral y, por ende, la actividad mental. Los «neuroderechos» emergen como un concepto clave para proteger la mente humana de posibles abusos tecnológicos. Rafael Yuste, un líder en este ámbito, aboga por la inclusión de neuroderechos en la Declaración Universal de Derechos Humanos de la ONU, proponiendo cuatro derechos específicos:

• Derecho a la Identidad Mental: Preservar la propia identidad ante las intervenciones neurotecnológicas que puedan alterar la personalidad y la consciencia.
• Derecho al Libre Albedrío: Garantizar la libertad cognitiva ante las intervenciones externas de la neurotecnología.
• Derecho a la Privacidad Mental: Proteger la actividad cerebral de ser decodificada sin consentimiento.
• Derecho de Acceso Igualitario: Asegurar un acceso justo a las mejoras neurotecnológicas para evitar desigualdades.

La Fundación NeuroRights, encabezada por Yuste, ha trabajado en la defensa de estos derechos en distintas jurisdicciones. Por ejemplo, en Chile, asesoran al senado en una enmienda constitucional para proteger la actividad cerebral. Además, han colaborado con organismos como las Naciones Unidas y la Unión Europea para diseñar nuevas regulaciones de neurotecnología, enfatizando que el marco de derechos humanos actual no está preparado para estos desafíos.

Como parte de sus esfuerzos de divulgación, la Fundación ha producido un documental sobre neurotecnología junto al cineasta Werner Herzog, titulado «The Theater of Thought», que se espera sea lanzado al público general en el futuro cercano. Este movimiento hacia la definición y defensa de los neuroderechos muestra una respuesta proactiva y ética a los avances en neurotecnología, evidenciando la intersección crucial entre la ética, la ley y la ciencia en la era moderna.