Lo que aprenderemos sobre el cerebro en un futuro cercano

Soy físico pero hace unos tres años, dejé la física para tratar de entender cómo funciona el cerebro. Pero no es nada fácil, es el mayor desafío.

Entendemos que hay algo en el cerebro que se nos escapa y que debemos comprender. Tomemos la depresión como ejemplo. Toma un frasco, llénalo hasta la mitad con agua y coloca tres ratones en él. Los ratones comenzarán a nadar y tratar de salir, hasta que tengan éxito. Luego, en algún momento, un ratón se cansa y decide dejar de nadar.

Bueno, esto es depresión. Algo sucede en el cerebro aterrador. No podemos entender por qué algunas personas se van en silencio y otras se hunden en este estado.

Pero este es un tipo de problema general en neurociencia. Lo mismo, por ejemplo, sucede con la emoción. Muchas personas quieren entender la emoción. Pero no puedes estudiar la emoción en ratones o monos, porque no puedes preguntarles cómo se sienten o qué están experimentando.

Entonces, ¿qué pasa? Ocurre que las personas que quieren entender las emociones generalmente terminan estudiando lo que se llama comportamiento motivado, es decir, estudian el código para "lo que hace el mouse cuando realmente quiere queso".

Podría dar muchos otros ejemplos, pero el punto es que el Instituto Nacional de Salud de EE. UU. Gasta unos 5.500 millones de dólares al año en investigación de neurociencia. Sin embargo, en los últimos 40 años no ha habido mejoras significativas en los resultados para pacientes con enfermedades cerebrales.

¿Por qué? Creo que se debe básicamente al hecho de que los ratones pueden ser un modelo para el cáncer o la diabetes, pero el cerebro del ratón no es lo suficientemente sofisticado como para reproducir la psicología humana u otras enfermedades del cerebro humano.

Entonces, si estos modelos no son adecuados, ¿por qué los seguimos usando?

Bueno, básicamente todo se reduce a esto: el cerebro está formado por neuronas que son estas pequeñas células que se envían señales eléctricas entre sí. Si desea comprender cómo funciona el cerebro, debe poder medir la actividad eléctrica de estas neuronas. Pero para hacer esto, es necesario estar muy cerca de las neuronas, y lo hacemos con algún tipo de dispositivo de grabación eléctrica o microscopio.

Esto se puede hacer en ratones y monos, pero obviamente todavía no podemos hacerlo en humanos. Entonces, lo que podemos hacer con los pacientes humanos es la imagen de resonancia magnética funcional, que nos permite crear imágenes hermosas que muestran qué partes del cerebro se iluminan cuando nos involucramos en diferentes actividades.

Pero en realidad la actividad neuronal no se está midiendo. Lo que se está haciendo es esencialmente medir el flujo de sangre en el cerebro. Donde hay más sangre y donde hay más oxígeno.

La otra cosa que se puede hacer es la electroencefalografía. Puedes poner estos electrodos en tu cabeza para medir las ondas cerebrales. Pero incluso aquí lo que realmente se mide es la actividad eléctrica. Pero la actividad de las neuronas no se está midiendo.

Entonces, el punto es que las tecnologías que tenemos están midiendo lo incorrecto para la mayoría de las enfermedades que queremos entender.

Pero pronto será posible registrar la actividad neuronal del cerebro y todo cambiará. Entenderemos las causas profundas de la enfermedad de Alzheimer. De esta manera podemos proporcionar terapias genéticas dirigidas o medicamentos para detener el proceso degenerativo antes de que comience.

Pero, ¿cómo lo haremos? El primer paso será poder medir la actividad eléctrica de las neuronas. Hoy en día, la única forma que conocemos es perforar agujeros en el cráneo y observar. Pero luego entenderemos cómo hacer agujeros no más gruesos que un pelo, con el láser. Pronto tendremos sondas flexibles capaces de girar alrededor de los vasos sanguíneos en lugar de a través de ellos. Y así, eliminar los riesgos de apoplejía. Entenderemos que las neuronas que hemos estado monitoreando durante algún tiempo no fueron las responsables de nuestras ideas y emociones, sino la música que escuchamos.

Esta tecnología será la que nos permitirá dar el mismo salto en neurociencia que se ha hecho en genética, cuando comenzamos a estudiar cada célula.

Pronto tendremos la capacidad de registrar la actividad neuronal en los cerebros de pacientes con diferentes enfermedades mentales. Y en lugar de definir enfermedades en función de sus síntomas, comenzamos a definirlas en función de la patología real que observamos a nivel neuronal.

Así, por ejemplo, en el caso del TDAH, entenderemos que existen docenas de enfermedades diferentes, todas llamadas TDAH, pero que en realidad no tenían nada que ver entre sí, excepto que tenían síntomas similares y que debían serlo. Tratados de maneras totalmente diferentes.

Por lo tanto, será increíble, en retrospectiva, sufrir por haber tratado todas estas enfermedades con el mismo medicamento.

Finalmente, lo que puedo decirles es que no haremos ningún progreso hacia la comprensión del cerebro humano o las enfermedades humanas hasta que entendamos cómo lograr la actividad eléctrica de las neuronas en humanos sanos. Hasta la fecha, casi nadie está trabajando para averiguar cómo hacerlo.

Este es el futuro de la neurociencia. El tiempo para observar ratones ha terminado, dediquémonos a las inversiones necesarias para comprender el cerebro humano y las enfermedades humanas.