¿Puede la tecnología estimular el cerebro y mejorar su funcionamiento?

La ciencia analiza cómo ciertos dispositivos y técnicas tecnológicas podrían influir en la memoria, la atención y otras funciones cognitivas.

Existen trucos de memoria que se usan para entrenar el cerebro y que funcione mejor: el llamado método «software» para mejorar la capacidad mental.

Pero ¿podríamos también usar hardware, es decir, dispositivos que le dan un impulso eléctrico al cerebro?

Hasta ahora, esta tecnología se ha desarrollado para ayudar a restaurar la función cerebral en ciertas afecciones neurológicas.

La estimulación cerebral profunda (ECP) es un ejemplo: una técnica compleja que se ha utilizado durante muchos años para tratar a personas con trastornos del movimiento como la enfermedad de Parkinson.

Marcapasos para el cerebro

La profesora Francesca Morgante, de la Universidad City St George’s de Londres, ha observado el impacto de la estimulación cerebral profunda (ECP) en sus pacientes.

«[La ECP] se considera para aquellas personas cuya medicación no logra controlar los síntomas», le dijo al programa CrowdScience del Servicio Mundial de la BBC.

generalmente se inserta en la parte superior del pecho.

En la enfermedad de Parkinson, las células que producen dopamina, el mensajero químico, se mueren.

La dopamina es necesaria para la señalización en las partes del cerebro que controlan los movimientos corporales. Sin suficiente dopamina, quienes padecen Parkinson pueden experimentar síntomas como temblores, rigidez y lentitud en los movimientos.

La enfermedad empeora con el tiempo y actualmente no tiene cura.

La ECP consiste en implantar quirúrgicamente un generador de pulsos bajo la piel, por lo general justo debajo de la clavícula. Este se conecta a cables o electrodos que se insertan en las áreas cerebrales afectadas para estimularlas con una pequeña corriente eléctrica.

El dispositivo actúa como un marcapasos cerebral, explica Morgante, ayudando a restablecer la señalización cerebral normal.

No hay un enfoque que sirva para todos

Si bien la estimulación cerebral profunda puede ayudar a aliviar algunos de los síntomas del párkinson, no siempre es eficaz.

Las formas en que la vasta red de neuronas se envían señales eléctricas entre sí son complejas y, hasta el momento, no se comprenden del todo.

«Hay muchos más síntomas que solo temblores y problemas de movilidad», afirma la Dra. Lucia Ricciard, también de la Universidad City St George de Londres. «Incluyen síntomas como depresión, ansiedad, falta de motivación, problemas de memoria y dificultades para dormir».

Y añade que los estudios sugieren que la estimulación cerebral profunda también puede ayudar a aliviar algunos de estos síntomas, como la depresión y la ansiedad, pero se necesita más investigación.

Derecha: sustancia negra degenerada (amarilla).

Además, existen consideraciones individuales. Cada cerebro es altamente complejo y único, por lo que no existe un enfoque que sirva para todos.

Los cables implantados que se utilizan en la ECP constan de múltiples segmentos independientes que se conectan a diferentes neuronas.

Los expertos deben determinar qué segmentos estimular para lograr el mayor impacto en los síntomas del paciente.

«La decisión de cuál activar y con qué parámetro en términos de frecuencia, amplitud y pulso: hay muchos aspectos que debemos considerar», afirma Ricciard.

Este proceso de calibración personalizado, tradicionalmente realizado mediante ensayo y error, está mejorando constantemente, especialmente ahora que la IA puede sugerir qué combinaciones son las mejores para cada cerebro.

¿Un refuerzo para la memoria?

No está muy claro aún si la estimulación cerebral sirve para mejorar otras funciones como la memoria. Sin embargo, eso es actualmente objeto de investigación.

La memoria humana se centra en una región cerebral llamada hipocampo.

Este recibe información de otras partes del cerebro, como el olor, el sonido y la imagen de una experiencia, y la convierte en un código que se almacena a corto o largo plazo, según explicó el Dr. Robert Hampson, experto en memoria de la Universidad Wake Forest, en Estados Unidos.

Hace varios años, su equipo realizó experimentos con pequeños roedores, a los que les dio una tarea que requería el uso de la memoria, y observó la aparición de patrones eléctricos específicos antes de que el animal decidiera qué hacer.

«Si la rata de laboratorio va a girar a la izquierda, obtengo un patrón que llamo ‘izquierda’, y si va a girar a la derecha, obtengo un patrón que llamo ‘derecha'», explicó Hampson.

«Descubrimos que existen patrones asociados con el correcto funcionamiento de la memoria y con su posible fallo», afirmó.

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Pie de foto,Los circuitos de la memoria en el cerebro han sido estudiados en ratas de laboratorio.

Hampson empezó a preguntarse si sería posible influir en estos patrones y «reparar la memoria cuando falla».

Su equipo fue pionero en las primeras pruebas en humanos de un dispositivo llamado prótesis neural hipocampal, aunque Hampson lo describió como «más como una muleta o un yeso» que como una prótesis.

Similar a la ECP, implica la implantación quirúrgica de numerosos electrodos, esta vez dirigidos al hipocampo.

La tecnología aún no está completamente desarrollada. Por lo tanto, en lugar de un marcapasos, los electrodos están conectados a una gran computadora externa que puede enviar y recibir señales del cerebro.

«Intentamos restaurar la función cuando esta se debilita o se pierde», afirmó.

Los primeros indicios son prometedores al probarse en personas con epilepsia.

«Observamos una mejora del 25% al 35% en la capacidad de retener información durante este tiempo, de aproximadamente una hora a 24 horas», comentó Hampson. «Esto se observó en los sujetos que presentaban mayores problemas de memoria al inicio de la prueba».

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Pie de foto,Actualmente se están utilizando o probando diferentes técnicas de estimulación cerebral en una variedad de afecciones neurológicas, como la depresión y la epilepsia.

Posibilidades para el futuro

Esta tecnología podría algún día ayudar a quienes padecen problemas de memoria como el alzheimer, según Hampson.

Pero, ¿se podría mejorar el cerebro de cualquier persona, no solo de quienes padecen enfermedades degenerativas?

Hampson cree que aún tenemos mucho que aprender sobre por qué la memoria de algunas personas funciona mejor que la de otras.

«No necesariamente tenemos suficiente información para decir: ‘¿Podemos mejorar (el cerebro) más allá de lo normal?'», afirmó.

Y, por supuesto, existen obstáculos éticos que considerar, además de los riesgos de la propia cirugía cerebral.

«La memoria es la esencia que nos define, y lo único que no queremos es cambiarla», comentó Dr. Hampson.