Curar el cerebro, el próximo objetivo de las nuevas tecnologías

El cerebro humano es el órgano más misterioso del cuerpo y uno de los enigmas más complejos que se conocen en el universo. Los científicos siguen tratando de descubrir qué provoca nuestros sueños, por qué de repente un día nos olvidamos de quiénes somos o dónde está el límite de la conciencia. Tampoco han conseguido aclarar dónde acaba o empieza nuestra mente y dónde nuestro cerebro. Desentrañar estos enigmas, entre otros muchos, sigue siendo una asignatura pendiente. Para hacerlo, hay que empezar por lo poco que sabemos con certeza. Aquí va una de las verdades irrefutables de la neurociencia: a finales del siglo XIX, Santiago Ramón y Cajal situó las neuronas como elementos individuales del sistema nervioso, lo que lo convirtió en el primer español en recibir un premio Nobel de Medicina en 1906.

Estas células se intercomunican estableciendo una red de conexiones. Su trabajo consiste en recibir estímulos del entorno y transmitirlos en forma de impulsos nerviosos a otra neurona o a una célula motora que producirá una respuesta. En estas ondas cerebrales están codificados nuestros pensamientos, emociones y recuerdos. Las conexiones neuronales funcionan con normalidad en humanos sanos, pero pueden alterarse por enfermedades, lesiones o falta de desarrollo. Cuando sucede, encontramos a pacientes con depresión, esquizofrenia o un trastorno bipolar. También alzhéimer, párkinson, esclerosis múltiple y otros tipos de enfermedades neurológicas. El desarrollo de la tecnología ha traído nuevas técnicas para descubrir cómo cambia el cerebro ante la enfermedad y poder detectar de forma más rigurosa qué áreas están dañadas.

Inteligencia artificial: el algoritmo que nos enseña a dónde mirar

A día de hoy, existen muchas modalidades de escáneres cerebrales que se utilizan para el diagnóstico clínico junto a tecnologías como la inteligencia artificial. Equipos de investigación de todo el mundo han desarrollado algoritmos que son capaces de analizar miles de resonancias y aprender a detectar alteraciones para avisar a los médicos dónde tienen que mirar. Ng Wai Hoe, director médico del Instituto Nacional de Neurociencia de Singapur, explica en el informe sobre neurociencia de 2019 de la Fundación Bankinter cómo utiliza la IA aplicada a la lectura de los resultados de resonancias magnéticas. "En los casos de lesión cerebral, el objetivo es permitir que la IA haga una revisión más rápida del escáner, lo marque para el radiólogo y diga "oye, tienes que mirar esta imagen inmediatamente", explica Ng Wai Hoe. "De hecho, ya lo hemos iniciado en nuestras urgencias y vemos que ha hecho posible un triaje más rápido de los pacientes y una intervención más inmediata".

Otro de los usos más mencionados de esta tecnología por los expertos es su capacidad para personalizar los tratamientos. Cada enfermedad es diferente en cada paciente. Por ejemplo, la depresión altera las ondas cerebrales de forma distinta en cada persona, y el desarrollo de las nuevas tecnologías facilita encontrar la forma de identificar los aspectos concretos de esa enfermedad y una forma individual de abordarla. En el mismo informe, Ricardo Gil Da Costa, neurofisiólogo cognitivo que ha trabajado en el Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos durante años, asegura que "cuantos más datos se recopilen, más se podrán personalizar los tratamientos de los pacientes utilizando IA". Da Costa pone como ejemplo un caso práctico: en una migraña ya se puede saber cuándo está subiendo la inflamación hasta 72 horas antes de que se manifiesten los primeros síntomas, lo que hace que se pueda actuar de forma preventiva y se reduzca la duración y severidad de las crisis.

Wearables: un escáner de la actividad de las neuronas

Todos estos avances sugieren que sería muy útil contar con dispositivos para monitorizar la salud de nuestras neuronas. "Un dispositivo que los pacientes puedan utilizar en casa durante un rato cada día para analizar la información de su organismo, personalizarlo y que pueda decirle cuándo se avecina una crisis en su caso concreto", explica Da Costa. Este dispositivo ya existe: se trata de un sistema llamado Brain Station que hace una electroencefalografía sin cables: se coloca en la frente de los pacientes y escanea la actividad cerebral.

Wearables como este se están extendiendo en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades mentales y neurológicas. Ya no se utilizan solo como relojes de pulsera para saber a qué ritmo palpita el corazón mientras se hace deporte. Ahora hay iniciativas que incluso los usan para intentar deducir las intenciones de las personas que los llevan, lo que puede ser útil para los pacientes con problemas mentales. Un proyecto del Instituto Alemán de Inteligencia Artificial ha diseñado dispositivos tan pequeños que se pueden llevar en la ropa y que analizan el comportamiento de quien los lleva puestos. Aplicando inteligencia artificial, el sistema aprende el modo en que el usuario hace las cosas, su experiencia y habilidades. Por el momento, gracias a toda esta información recopilada con esos wearables pueden observar la fatiga y el cansancio y esperan poder detectar la depresión próximamente.

Realidad virtual: cuando la rehabilitación se convierte en un juego

Otras tecnologías también se están reinventando: sucede con la realidad virtual, que está vinculada al mundo del entretenimiento y los videojuegos pero también resulta ser prometedora para rehabilitar a pacientes con enfermedades neurológicas. Begoña Benito da fe de ello. Tiene 49 años, es administrativa y tiene esclerosis múltiple diagnosticada desde hace tres años. Hasta entonces, algunos de sus síntomas se confundían con el cansancio del día: tenía fatiga y a veces se le dormían las extremidades. Pero lo que le pasaba era que las neuronas de su sistema nervioso estaban perdiendo mielina, una sustancia blanca que recubre estas células y que facilita que los impulsos nerviosos se transmitan con normalidad de una neurona a la siguiente.

Como consecuencia, esta enfermedad provoca problemas de movilidad, de equilibrio, problemas con las extremidades, alteraciones sensitivas, visuales, cognitivas y fatiga, según explica la doctora Virginia Meca, neuróloga y coordinadora de la Unidad de Enfermedades Desmielinizantes del Hospital de la Princesa, que propone utilizar los anteojos de realidad virtual para rehabilitar a los pacientes con esta enfermedad. "Antes de iniciar este proyecto veíamos dificultades en los pacientes para mantener la rehabilitación. Pensamos que convertir el proceso en un juego podría ser atractivo para que cumplieran esta parte de su tratamiento", cuenta Meca. Aunque todavía no tienen resultados concluyentes, Begoña Benito, que lleva usando las gafas desde diciembre, asegura que le están ayudando físicamente y a nivel cognitivo. "He mejorado en memoria y equilibrio. Se rehabilita mucho el físico, que es lo más obvio, pero también la mente".

Al ponerse las gafas, los pacientes pueden elegir entre varias pantallas que les proponen distintas actividades que les sirven para ejercitarse. "Aunque no sustituye a la rehabilitación convencional, nos ayuda a mejorar la adherencia", cuenta la doctora Arancha Vázquez, médico rehabilitadora del mismo hospital. El objetivo es que los pacientes puedan hacer los ejercicios en casa. "Intentamos adaptar los recursos de la Seguridad Social, porque este tratamiento se aplica en la sanidad pública", cuenta Vázquez. En un futuro, también buscan poder aplicarlo a otras enfermedades con síntomas similares.

"Podemos tomar algunas de las lecciones que hemos aprendido de la gamificación y aplicarlas a las intervenciones médicas para fomentar la adherencia y facilitar la participación", coincide Walter Greenleaf, erudito del Virtual Human Interaction Lab en la Universidad de Stanford, que realiza investigaciones sobre nuevas intervenciones para la depresión, el autismo, el síndrome de Asperger y las adicciones.

"A la hora de tratar adicciones, podemos ofrecer al paciente un entorno virtual para practicar sus habilidades de rechazo o su confianza; con pacientes con trastorno del espectro autista, podemos ensayar las interacciones sociales y exagerar la comunicación no verbal, el lenguaje corporal, las expresiones faciales…", explica Greenleaf. Las aplicaciones de esta tecnología para ayudar en la recuperación de los pacientes son múltiples.

Ahora que la realidad virtual ha dejado de utilizarse solo para jugar, las grandes tecnológicas han invertido miles de millones de dólares en el desarrollo de esta tecnología. "Y no van a recuperar esa inversión a través de la industria del entrenamiento y de los videojuegos", asegura Greenleaf. "El sector médico es uno de los que más está invirtiendo en este ámbito".