Rafael Yuste: «Pronto podremos alterar y ver la esencia de nuestra mente»

El director del Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia (EE.UU.) y principal impulsor del proyecto BRAIN explica cómo se descifrará el cerebro y lo importante que será proteger los neuroderechos cuando este momento llegue

Rafael Yuste (Madrid, 1963) es el director del Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia (Nueva York). También es el principal impulsor del proyecto BRAIN, una iniciativa tan ambiciosa como el Proyecto Genoma Humano y que el expresidente Barack Obama anunció en 2013. Su objetivo es desarrollar la tecnología que permitirá, de una vez por todas, comprender cómo funciona el cerebro en realidad. Hoy por hoy, todavía se desconocen cómo los 90.000 millones de neuronas del cerebro humano se comunican entre sí para originar pensamientos o por qué surgen muchas de sus enfermedades. Sencillamente, no hay medios para internarse en su espesa jungla formada por billones de diminutos axones y dendritas –las ramas que comunican las neuronas–, y es imposible seguir las transformaciones que experimenta el cerebro cada milisegundo que pasa.
Con este fin, Yuste dirige una investigación enfocada a entender el código neural, un conjunto intrincado de patrones que resumen cómo los circuitos básicos de la corteza cerebral, formados por cadenas de neuronas relacionadas entre sí, regulan el movimiento, el comportamiento o los pensamientos. Asegura que el potencial de la ciencia y la tecnología en este campo es tal, que en cuestión de décadas será posible manipular y conocer la esencia de la mente y que, por tanto, habrá que proteger nuestra humanidad con nuevos neuroderechos. Recientemente, vino a Madrid para participar en una conferencia en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) dentro de la serie Distinguished Seminars, con el apoyo de la Fundación Banc Sabadell.-En el cerebro existen billones de conexiones. ¿Es posible conocer el código neural y sus circuitos cerebrales?
Esto es algo que se lleva intentando hacer desde hace casi un siglo y que aún no hemos conseguido. Parte del problema es que el enfoque tradicional ha consistido en tratar de entender estas marañas de células que hay en el cerebro, lo que Ramón y Cajal llamaba «las junglas impenetrables», mirando una a una cada célula, para así entender su estructura y función. Esto nos ha enseñado mucho, pero no nos ha permitido aprender cómo funciona el cerebro.

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«El enfoque tradicional (...) no nos ha permitido aprender cómo funciona el cerebro»

Quizás haga falta un nuevo enfoque. Yo represento a un grupo de gente que piensa que estas junglas impenetrables pueden ser más fáciles de comprender si se estudia las neuronas en grupos, y no individualmente. Esta es una idea muy antigua, ya manejada en el laboratorio de Ramón y Cajal, pero nunca hubo técnicas adecuadas para hacerlo.
Ahora, precisamente, estamos desarrollando las técnicas necesarias. Queremos aprender cómo las neuronas se disparan en grupo y estudiar cuáles son las unidades funcionales que desarrollan los procesos cerebrales.
Poder verlos sería como mirar una selva desde arriba, distinguiendo el curso de ríos y montañas, en lugar de mirar la espesura desde dentro. Quizás estudiar la activación de conjuntos de neuronas haga que el cerebro sea más fácil de entender.
Gracias a esto, vamos a poder entender cómo la actividad de las neuronas y del cerebro generan la mente humana.
-Pero el cerebro cambia a cada momento, ¿no es así?
Sí, nosotros estamos interesados en medir la actividad de las células en diferentes lugares y en distintos momentos. Es como registrar todas las conversaciones que ocurren en una ciudad en un determinado instante para saber qué está ocurriendo. Esto por sí solo no te permite entender el problema, pero abre la puerta a una ciencia rigurosa que maneje los datos de muchas neuronas.
-¿Cómo definiría ese código neural que regularía el funcionamiento del cerebro?
El código neural es la relación directa entre la actividad de las neuronas, la actividad de los músculos y el comportamiento del animal. Si muevo la mano es porque tengo músculos que se contraen, y estos se contraen porque hay unas neuronas que los controlan.

Rafael Yuste durante la entrevista, celebrada en Madrid - ISABEL PERMUY

Todo está codificado y escrito, exactamente igual que en el código genético, en el que la estructura del ADN codifica la estructura del ARN y esta la de las proteínas.

«El código neural cambia a cada momento, es líquido y fluye constantemente»

Pero como he dicho antes, este código neural es más complejo, porque cambia a cada momento. Es líquido, fluye constantemente, y es más complejo.
-Estos circuitos son tan complejos que generan las llamadas propiedades emergentes. ¿Cuáles son estas?
Una propiedad emergente que hemos descubierto es que las neuronas se disparan en grupos, lo que hace que el sistema sea mucho más robusto y sólido. Es como si en una cuadrilla de 20 amigos fallase uno: no pasaría nada, el grupo seguiría igual.
Otra que hemos visto es que los grupos se activan a sí mismos con independencia del exterior, lo que le permite al sistema nervioso generar estados internos de actividad. Los más complejos son los pensamientos. Gracias a ellos es posible levantarse del mundo real para crear un mundo virtual y abstracto.
La última propiedad emergente que mencionaría es la compleción de patrón. Es ese fenómeno que surge cuando al activar una parte, se enciende todo el conjunto. Es lo que ocurre cuando al recitar el primer verso de una poesía recuerdas el resto automáticamente. Esta propiedad emergente puede ser muy importante para explicar cómo recordamos y cómo organizamos nuestro comportamiento.
-¿La personalidad de animales y personas podría ser una propiedad emergente de las propiedades emergentes?
(Ríe). No me atrevería a especular tanto... Yo diría que pueden existir niveles de propiedades emergentes. Unas relacionadas con memorias, percepciones y pensamientos simples y otras más complejas y más abstractas. Por encima situaría la personalidad, la conciencia y el libre albedrío...
-¿Qué investigaciones están haciendo para entender el funcionamiento del cerebro?
Intentamos descifrar sistemas más simples para comprender lo más complejo. Por ello, trabajamos en dos cosas. Una es la corteza cerebral del ratón y la otra el sistema nerviosos de la hidra, un cnidario (como las medusas y las anémonas). En lo primero, porque la corteza de los mamíferos es el culmen de la evolución del sistema nervioso. En lo segundo, porque las hidras tienen el sistema nervioso más primitivo.
-Pero entre el cerebro del ratón y el de una persona hay un trecho...
Para entender cómo funciona el cerebro una buena parte del problema es entender cómo funciona la corteza cerebral. La idea que tenemos es que muchas de las partes del sistema nervioso funcionan igual en todos los mamíferos, así que confiamos en que lo que aprendamos en ratones nos servirá para humanos y otros animales.Hemos seleccionado la corteza visual porque tiene un número factible de neuronas para estudiar, unas 180.000. Podemos avanzar sin perdernos en la inmensidad.
-Entiendo que se están dando los primeros pasos de estas investigaciones. ¿Veremos una revolución?
Es difícil predecir, porque la ciencia depende mucho de la suerte y las casualidades. Espero que las técnicas que estamos desarrollando ahora nos permitan medir, por primera vez, la actividad completa de cerebros de animales cada vez más complejos, empezando por hidras, siguiendo con gusanos, luego moscas, peces, ratones... Quizás en 15 años, podamos entender una porción de la corteza cerebral de un paciente humano, y que este tipo de conocimientos abran las puertas de una revolución.

«Estas nuevas neurotecnologías cambiarán completamente la neurociencia, la clínica asociada y la psiquiatría»

Ya hemos vivido algo así. El Proyecto Genoma Humano –que secuenció todo el ADN de una persona– ha cambiado por completo la medicina, la biología, la tecnología y la biotecnología. Creo que estas nuevas neurotecnologías cambiarán completamente la neurociencia, la clínica asociada y la psiquiatría. También crearán una nueva industria.
-¿Qué tipo de enfermedades pueden curarse con esta aproximación?
No se sabe todavía, pero sospecho que muchas enfermedades dependen del mal funcionamiento de conjuntos de neuronas. Ahora, cuando investigamos neuronas por separado, no encontramos nada aunque la persona tenga un problema.
Pero antes de esto hay que poner los cimientos. Lo primero es tener las herramientas, lo segundo entender los sistemas, después comprender las patologías y, por último, curarlas.
-¿Cuál es el estado de salud está el proyecto BRAIN, después del cambio de administración en Estados Unidos?
Muy bueno. Está en el cuarto año de un total de 15 y se espera que su presupuesto global llegue a los 6.000 millones de dólares. Cuenta con el apoyo de demócratas y republicanos y, recientemente, se acordó aumentar su presupuesto.

Rafael Yuste durante la entrevista, celebrada en Madrid - ISABEL PERMUY

Además, en diciembre Japón, China, Corea del Sur, Australia, Canadá, Israel y Europa firmaron la declaración de Canberra, en Australia, para tratar de aunar todos los proyectos comparables del mundo en la International Brain Initiative (IBI).
-¿Cuáles son los objetivos del proyecto BRAIN?
Su principal misión es diseñar nuevas herramientas para estudiar el cerebro. Hay tres retos fundamentales. El primero es poder registrar toda la actividad de las neuronas. Esto siempre se ha considerado imposible porque se necesita registrar la actividad en tres dimensiones, lo que requiere reinventar la microscopía.
El segundo reto es poder modificar la actividad de las neuronas con especificidad y éxito, para poder curar enfermedades neurológicas. Hay montones de técnicas en desarrollo que consisten en usar la luz o la química para activar o inactivar células de forma selectiva.
El tercer reto es teórico y computacional. Imagínese la cantidad de datos que va a generar el medir la actividad de todas las neuronas del cerebro en cada milisegundo. Lo complejo que va a ser analizar esta información y buscar sus propiedades emergentes. Necesitamos nuevos métodos de computación y estadística para abordar este problema.

«(El ancho de banda actual) permitiría registrar la actividad de un millón de neuronas (...) durante una hora»

-¿Qué capacidad de computación haría falta para estudiar todas las neuronas del cerebro?
Es enorme, pero no es imposible. En Australia se está trabajando con una red de telescopios, el Very Large Array, que tiene un ancho de banda que permitiría registrar la actividad de un millón de neuronas. Esto no valdría para todo el cerebro del ratón, tan solo bastaría para medir la actividad de un hemisferio de la corteza cerebral de la musaraña etrusca, el mamífero más pequeño, durante una hora. Pero me consta que empresas como Google o Facebook manejan ya volúmenes de datos mucho mayores. Hemos discutido con expertos de Google y nos han asegurado que no sería un problema.
-¿Están trabajando con Google?
Google está desarrollando algoritmos para analizar datos obtenidos por microscopía electrónica y reconstruir el conectoma, es decir, el cableado de todo el cerebro. La idea es empezar a hacer el conectoma de animales muy pequeños, como el gusano y poco a poco ir subiendo a animales mayores.
-¿Se podría volcar un cerebro en un ordenador?
Depende de cómo funcione el cerebro. Si es como un ordenador, se podría subir a la red y relacionarlo con otros computadores. Pero si es un sistema orgánico, cuyo funcionamiento depende íntimamente del hardware, no se podrá replicar, salvo que lo hagas en otro cerebro.
-¿Se podrá leer la mente?
Antes o después ocurrirá. Ya estamos empezando a dar pasos en esa dirección. Con técnicas todavía no muy potentes podemos escanear el cerebro y adivinar algunas de las cosas que un paciente está pensando. Podemos decirle a una persona que piense en una imagen y reconstruirla a partir del escaneo de la actividad de sus neuronas.
-El siguiente paso sería manipular la mente...
Sí, se podrían usar las futuras técnicas en pacientes o en personas que no sean pacientes, para bien o para mal. Esto crea problemas éticos muy profundos.

«Pronto podremos alterar y ver la esencia de nuestra mente»

Gracias a las nuevas tecnologías que estamos desarrollando, pronto podremos alterar y ver la esencia de nuestra mente. Por esto estoy intentando conjuntar, desde hace un año, a expertos en neurociencia y bioética para establecer cinco nuevos derechos humanos: los neuroderechos. Queremos añadirlos a la declaración Universal de Derechos Humanos para proteger a la ciudadanía de los abusos de las nuevas tecnologías.
-¿Cuáles serían estos nuevos neuroderechos?
Tienen que ver con el respeto a la privacidad mental, a la identidad personal y el libre albedrío. Debemos protegerlos para evitar que la tecnología pueda alterarlos o descifrarlos. También nos preocupa que el acceso a estas técnicas sea equitativo, y no quede restringido a unos pocos, porque pueden llevar a la aumentación de personas.
-¿Podrían aparecer «superpersonas» gracias a estas tecnologías?
Algo así ocurrió cuando se inventó la escritura y unos pocos tenían la capacidad de hacer cosas que otros no podían. Esto sería muchísimo más exagerado. Habría gente que podría conectarse a la red de forma directa para usar grandes cantidades de información, por ejemplo.

«Habría gente que podría conectarse a la red de forma directa para usar grandes cantidades de información»

Nuestro objetivo es implicar a líderes políticos, económicos y sociales para que establezcan líneas éticas que sigan un modelo similar al de la Medicina. La deontología médica, encabezada por el juramento hipocrático, se ha usado e forma impecable toda la historia para beneficio de la Humanidad. Queremos que los neurobiólogos y nanotecnólogos hagan un juramento tecnocrático en el que tengan el bien de la Humanidad en mente.

Rafael Yuste durante la entrevista, celebrada en Madrid - ISABEL PERMUY

-¿Es optimista ante el futuro que se presenta?
Sí. Estamos en los umbrales de un nuevo renacimiento en el que por fin vamos a entender cómo funciona nuestro cerebro de forma objetiva y científica. Vamos a comprender quiénes somos los humanos y por qué hacemos las cosas que hacemos, y eso llevará a muchos cambios sociales positivos. Si en el Renacimiento hubo una explosión del humanismo cuando se comprendió cómo funcionaba el cuerpo, cuando se comprenda el funcionamiento del cerebro aparecerán nuevos humanismos.

«Estamos en los umbrales de un nuevo renacimiento en el que por fin vamos a entender cómo funciona nuestro cerebro»

Creo que el conocimiento, en principio, siempre es bueno, porque nos libera de los prejuicios atábicos. En la historia,la ciencia ha generado conocimiento y ha hecho a la Humanidad más rica, ha resuelto problemas médicos, sociales y nos ha liberado de hambrunas. Ese es el trabajo de los científicos.
-¿Por qué decidió dedicarse a la Neurología?
Mi interés por la investigación médica comenzó en la adolescencia. Y fue gracias a dos libros que mis padres me regalaron por mi cumpleaños. Uno es «Reglas y consejos sobre investigación científica», de Ramón y Cajal. Es un libro muy bonito y muy auténtico donde Cajal habla de sus comienzos y le da consejo a los jóvenes investigadores. El otro es «Cazadores de microbios». Este describe la época gloriosa de la bacteriología, cuando a finales del siglo XIX y a comienzos del XX se descubre que las bacterias son causantes de las enfermedades infecciosas.
Los dos son libros muy inspiradores. Me capturaron y que me convencieron a esa tierna edad de que lo que tenía que hacer con mi vida era meterme en un sótano sin luz para mirar al microscopio y ponerme a descubrir los secretos de cómo funciona el cuerpo y cómo suceden las enfermedades.
Quizás me dejé llevar por la idea romántica del héroe anónimo... Me inspiraron unos científicos que eran los grandes héroes de la Humanidad, porque fueron los primeros que consiguieron curar enfermedades. Muchos de ellos trabajaban en el anonimato, usando sus microscopios en sótanos... Me parecía una idea muy bonita.
-¿Todavía le mueve esa idea del héroe anónimo?
Sí. Me parece muy bonita esa idea de que hay unos pocos tirando de la humanidad. Es la enseñanza que aparece en la historia de los 36 tzadikim, –el término significa «justo en plenitud», y en el caso de los 36 designa a personas que poseen un tipo de santidad especial–, de la tradición del Judaismo. Estas 36 personas no saben que lo son y no se conocen entre ellos, pero entre ellos llevan el mundo adelante. Y lo hacen porque cada uno hace algo excelente en su trabajo que ayuda a la Humanidad.
Creo que eso es lo que hacen los científicos. Trabajan muchas horas, cobran poco, tienen muy poca seguridad laboral. De hecho, muchos científicos, y hablo en carne propia, tienen que marcharse del país donde tienen su familia, su sociedad y sus raíces para hacer su labor.
De estos 36 tzadikim, creo que un tercio serán científicos. Ahora están en sótanos abriendo caminos para ayudar a la Humanidad, curando enfermedades, contribuyendo al conocimiento general.
-¿Por qué no se apoya más a esta gente anónima?
Es muy importante que haya apoyo social. Sinceramente, pienso que los científicos, los ingenieros y también los artistas son buena parte de estos 36 tzadikim. Son como la avanzadilla de la Humanidad. Descubren cosas y abren nuevas puertas que revierten en beneficios económicos que llegan años más tarde a otro tipo de gente. Así se forman compañías que ganan dinero y la sociedad progresa porque ese conocimiento se convierte en mejoras sociales.
Pero no hay que olvidar quiénes son quienes abren camino. La sociedad tiene que tenerlos siempre en mente y mimarlos, porque ellos son la promesa del mañana. En el futuro dependeremos de conocimientos que hoy no tenemos. ¿Quién va a generarlos?
-Supongo que, en este sentido, la educación es clave.
Sí, es imprescindible que las sociedades avanzadas mimen este tipo de carreras que no están muy remuneradas ni son muy atractivas para los chicos que acaban los estudios universitarios. Mucha gente prefiere ganar dinero, así que resulta difícil convencer a alguien joven de que deje su país y su familia, para ponerse a trabajar ganando muy poco, en jornadas muy largas y en proyectos que pueden salir adelante o no... Porque en ciencia tenemos esa desventaja, los resultados pueden llegar o no. Incluso, puedes morir y no saber si lo que has hecho es importante o no. ¡Eso ocurre muchas veces! Pasó por ejemplo con las leyes de Mendel. Gregor Mendel nunca supo si tenía razón o si su trabajo era importante, y nunca recibió ni un espaldarazo.

«(Los científicos) somos casi voluntarios. Invertimos nuestras vidas y nos sacrificamos para que la humanidad siga adelante»

Todo esto captura la historia de los 36. De la importancia de hacer cierto tipo de trabajos que aunque no estén en las portadas son fundamentales. Por eso animaría a los lectores a considerar que los científicos trabajan para ellos. Somos casi voluntarios. Invertimos nuestras vidas y nuestra carrera y nos sacrificamos para que la humanidad siga adelante.
-Como expatriado y científico de prestigio en Estados Unidos, ¿cómo ve esta situación en España?
Creo que hay un problema crónico con la ciencia en España. Siempre ha habido poca financiación, poco apoyo institucional y una tradición negativa: «¡que inventen ellos!». Para algunos, la ciencia no es algo que hagamos los españoles.

«Creo que hay un problema crónico con la ciencia en España»

Pero no puedo estar más en desacuerdo. La ciencia depende de la creatividad, y el arte, la literatura o la arquitectura demuestra que los españoles somos muy creativos. ¿Por qué no en la ciencia? Ha habido y hay muy buenos científicos en España, pero estos no son como pintores, que solo necesitan un pincel y lienzo, para hacer su trabajo. Los científicos necesitan equipos, infraestructuras y, sobre todo, una continuidad de excelencia científica.
-Una crisis puntual puede tener repercusiones a largo plazo, ¿no?
Sí. Muchas veces comparo esta realidad con el aprendizaje en los gremios medievales. Allí, una persona joven trabaja con alguien que sabe hacer algo. Después de diez años de trabajo, al final es esa persona la que sabe, y la que le pasa la llama a otra presona con su conocimiento. La ciencia es así. No se aprende leyendo libros, ni yendo a conferencias. Se aprende haciéndola, codo a codo con otra persona que sabe cómo descubrir cosas, como aplicar criterios de rigor, etc.

«En España, por circunstancias históricas y políticas, nunca ha habido una gran continuidad en la ciencia. Por eso hemos perdido oportunidades históricas»

Pero este es un proceso que lleva mucho tiempo, por lo que la falta de continuidad resulta fatal. En España, por circunstancias históricas y políticas, nunca ha habido una gran continuidad en la ciencia. Por eso hemos perdido oportunidades históricas, por ejemplo, con la Guerra Civil y con la crisis económica tan terrible.
A pesar de todo, creo que tenemos un enorme potencial porque lo más importante de esta ecuación es el factor humano, la gente joven. Por una parte, sienten la atracción de hacer ese trabajo altruista y humanitario que es dedicarse a la ciencia. Pero por otra se pueden preguntar si la sociedad les va a compensar. Yo les animaría a que se lo tomen muy a pecho y que se metieran en cuestiones de ciencia. A la sociedad, le pediría que no olvidara que hay que apoyarles. A los políticos, donantes particulares y fundaciones no se les caerán los anillos por dar dinero para mejorar la ciencia y beneficiar a la sociedad.- https://www.abc.es/ciencia/abci-rafael-yuste-pronto-podremos-alterar-y-esencia-nuestra-mente-201811180252_noticia.html