Megaciencia y cerebro, ¿un reto para la ética?

“Megaciencia” o “gran ciencia” -por el inglés Big Science- es un neologismo acuñado en 1961 por el físico Alvin Weinberg para referirse a una nueva forma de hacer ciencia que surgió en el siglo XX, a la sombre de los grandes conflictos mundiales.

La historia nos muestra que ciencia, tecnología y conflictos bélicos suelen ir de la mano y reforzarse mutuamente. El conflictivo siglo XX nos trae buenos ejemplos. No en vano se suele conocer a la Primera Guerra Mundial como “la guerra de los químicos”, por el uso de gases tóxicos, por ejemplo, y a la Segunda Guerra Mundial como “guerra de los físicos”, por el uso de la energía atómica o el radar. Y para completar el cuadro, la carrera espacial y la consiguiente guerra de las galaxias.

LOS INICIOS: PROYECTO MANHATTAN

Aunque sea un asunto en discusión entre historiadores de la ciencia, se suele tomar el faraónico proyecto Manhattan, para producir la bomba atómica, como el primer ejemplo de megaciencia. Este proyecto, sin duda, recoge todos los ingredientes que definen a la megaciencia: financiación gigantesca, grandes instalaciones, colaboración internacional, grandes equipos de personas y, como añadido, el componente militar.

Muchos de estos ingredientes están presentes en otros conocidos proyectos de megaciencia, como el LHC del CERN para el estudio de las partículas elementales, el ITER, sobre laviabilidad de la fusión nuclear, el Hubble o el James Webb  para la exploración del espacio profundo o el ISS, la controvertida estación espacial europea. Se añaden a estos proyectos un nueva característica, el papel muy relevante de los medios de comunicación, fundamental para asegurar un apoyo público y político que facilite la enorme financiación necesaria, aunque en algunos casos, como el de la ISS, el retorno sea más que discutible.

A finales del siglo, entre los grandes proyectos fisicoquímicos se abrieron paso los de Biología, como el Proyecto Genoma Humano, que se inició en los años noventa del pasado siglo y se completó en 2003, o ellos proyectos relacionados con el cerebro, mucho más recientes.

El Proyecto Genoma Humano reúne las características típicas de la megaciencia (grandes equipos internacionales, grandes presupuestos, también intereses militares), salvo que la mayor parte de la secuenciación del genoma estuvo deslocalizada en países como Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, e incluso España. Gracias a la amplia colaboración internacional y a los avances tecnológicos, la secuencia se completó antes del plazo previsto, también por el interés de muchos países de no quedar al margen de esta importante cartografía de los genes humanos, que inicia una nueva etapa de la genómica y abre la puerta a tratamientos médicos antes impensables.

La presencia de iniciativa privada en los proyectos de megaciencia es cada vez más frecuente. A veces, es la gran iniciativa internacional la que tira de la iniciativa privada, como en el caso de la IEE, que ha generado un lucrativo negocio de transporte  aeroespacial, que cubre ineficiencias y debilidades del proyecto. Por ejemplo, la empresa Space X, de Elon Musk, ya ha realizado más de una veintena de viajes a la ISS para llevar componentes y suministros. En el caso del Proyecto Genoma Humano, se produjo una auténtica carrera de la iniciativa privada para adelantar a la pública, con la expectativa de poder patentar las secuencias antes de que estuvieran disponibles en bases de datos abiertas.

EL MEGAPROYECTO DEL CEREBRO HUMANO

También en el estudio del cerebro hay una competición similar, aunque la complejidad es tan grande que los principales avances se producen en las grandes redes que conectan laboratorios de todo el mundo.

Un ejemplo de esta colaboración es la International Brain Initiative (IBI), que trata de coordinar la investigación mundial sobre el cerebro humano. Esta organización fue creada en 2017, con el objetivo de coordinar la investigación sobre el cerebro, y abordar globalmente el complejo mundo de las enfermedades neurológicas.

Más de un siglo después de las investigaciones de Ramón y Cajal, el cerebro humano sigue siendo un gran desconocido, y uno de los mayores desafíos de la ciencia y la medicina, .

A pesar de los grandes avances de las neurociencias, la mayoría de los trastornos neurológicos y psiquiátricos (epilepsia, enfermedad de Parkinson, de Alheimer, esquizofrenia y otras enfermedades neurológicas) son poco conocidos y una de las principales causas de discapacidad y de muerte, por lo que existe un enorme interés científico, médico y social en descifrar su funcionamiento.

Con unos 100 mil millones de neuronas y más de 100 billones de conexiones sinápticas, que trabajan como un todo ante un simple pensamiento, su complejidad hace muy difícil comprensión.

Y sin embargo, hay grandes razones para descifrar el cerebro. Primero, por razones médicas, a las que me he referido antes: la posibilidad de acabar con enfermedades altamente discapacitantes como la esquizofrenia, el Alzheimer, o la parálisis cerebral. Segundo, por las implicaciones tecnológicas y económicas y comprender un órgano que, con un consumo energético reducido tiene, según el neurobiólogo Rafael Yuste, el triple de nodos que toda la web mundial. Y, tercero, por pura curiosidad científica.

Hay muchos grupos de investigación trabajando en este reto de descifrar la actividad crebral, algunos de enorme envergadura. La iniciativa International Brain Initiative (IBI), antes citada, agrupa a los más importantes, con el fin de mejorar la coordinación e impulsar los avances. IBI está integrada por el proyecto BRAIN de EE. UU; el Human Brain Project, cofundado por la Unión Europea; el proyecto Brain/MINDS (Mapeo Cerebral por Neurotecnologías Integradas para Estudios de Enfermedades) de Japón; la Australian Brain Alliance, la Canadian Brain Research Strategy, el China Brain Project y la Korea Brain Initiative.

El proyecto BRAIN norteamericano es, por sí mismo, un megaproyecto que conecta a los laboratorios más importantes del país. BRAIN es el acrónimo de Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies, y se inició en 2013, con un presupuesto de cinco mil millones de dólares para el período 2013-2025. El proyecto homólogo europeo, el HUMAN BRAIN PROJECT (HPC), es igualmente ambicioso, pero con presupuesto cinco veces menor.

El objetivo de BRAIN es explorar cómo nuestro cerebro registra, procesa, almacena y recupera enormes cantidades de información con cortos tiempos de respuesta. Para lograrlo, el primer paso era disponer de nuevas herramientas capaces de explorar los patrones dinámicos de la actividad cerebral en el control de movimientos, sentimientos y pensamientos, tanto en cerebros sanos como enfermos.

Los estudios del cerebro avanzaban muy lentamente por falta de neurotecnología para comprender la estructura cerebral y poder modificarla. En este sentido, los progresos en tecnologías de imagen y en nanociencia, junto con la mirada integrada desde campos científicos diversos, incluida la secuencia del genoma humano, han contribuido a los grandes avances. Por ejemplo, la combinación de técnicas genéticas y ópticas han permitido emplear pulsos de luz en animales para determinar cómo afectan al comportamiento algunas actividades neuronales específicas. También se ha desarrollado, combinando campos diversos, la tractografía de difusión por resonancia magnética, un método para identificar conexiones anatómicas en el cerebro humano vivo.

Un buen ejemplo de desarrollo de estas nuevas herramientas es el Human Connectome Project (HCP), que ha permitido mapear en alta resolución las conexiones del cerebro humano. Los datos generados se comparten libremente en la comunidad científica.

El propósito del HCP era obtener datos sobre la conectividad estructural y funcional del cerebro y comprender los patrones de cableado, con el fin de descifrar las señales eléctricas que generan nuestros pensamientos, sentimientos y comportamientos.

Imagen del espectro de difusión que muestra el cableado cerebral en un adulto humano sano. Las estructuras similares a hilos son haces de nervios, cada uno de los cuales contiene cientos de miles de fibras nerviosas. (Imagen: Human Connectome Project / Van J. Wedeen, M.D., MGH/Harvard U.)

Como se aprecia en la imagen, el conectoma ha generado unos mapas espectaculares en los que se aprecian las fibras neuronales y, además, ha proporcionado las bases para el diagnóstico de disfunciones en base a la conectividad. También a ayudado a entender los cambios que se producen en el cerebro cuando envejecemos y a comprender mejor las diferencias entre enfermedades neurológicas y psiquiátricas.

LA URGENCIA DE UNA REGULACIÓN DE LA MEGACIENCIA CEREBRAL

El cerebro no es un órgano vital más, como el corazón, el hígado o los pulmones; es la base de la conciencia, lo que nos hace humanos. Aunque todavía haya que recorrer un largo camino para comprenderlo, el registro de la actividad cerebral ya está muy desarrollado, y permite descifrar patrones sencillos de actividad. Más retraso llevan las tecnologías para modificar o controlar la actividad cerebral, pero ya se han logrado algunas manipulaciones en animales.

Estas posibilidades, altamente invasivas, explican que en los megaproyectos del cerebro surja un creciente interés por la neuroética, un campo emergente que analiza las implicaciones éticas, legales y sociales de la neurociencia. Sin duda, los proyectos de estudio del cerebro requieren de consideraciones éticas especiales. Por ejemplo, en el Plan estratégico del proyecto BRAIN, publicado en 2014, integró a la comunidad científica y a los defensores de los pacientes. El informe afirma lo siguiente:

“Debido a que el cerebro da lugar a la conciencia, a nuestros pensamientos más íntimos y a nuestras necesidades humanas más básicas, los estudios mecanicistas del cerebro ya han dado lugar a nuevas cuestiones sociales y éticas”. 

Las tecnologías cerebrales son potencialmente capaces de descifrar el cerebro y de modificarlo, es decir, de alterar la esencia del ser humano, y por ello deben estar perfectamente reguladas por leyes universales, al nivel de tratados internacionales del alcande de la Declaración universal de DD. HH. Se trata de anticiparnos a los problemas éticos que surgirán a medida que se desarrollen las tecnologías de descifrado y de modificación de la actividad cerebral, y proteger al ser humano de usos inadecuados de estas tecnologías.

Según Rafael Yuste (2022), existen al menos cinco grandes áreas que hay que proteger porque están en riesgo:

1. La privacidad mental: evitar que nuestra actividad mental pueda ser descifrada sin nuestro conocimiento.
2. El derecho a la propia identidad, ya que la conciencia está generada por el cerebro y no debe ser manipulada.
3. El derecho a la libertad de decisión y al libre albedrío, conectados con el anterior.
4. El control público de la aplicación de tecnologías cerebrales vinculadas a la inteligencia artificial, siguiendo criterios de justicia universal y no criterios económicos ni políticos. Por ejemplo, implantes cerebrales conectados a un ordenador, que crearían una especie de seres “aumentados”.
5. El derecho a la protección del pensamiento frente a los sesgos derivados de la tecnología digital, en el caso de dichos implantes cerebrales, que impedirían distinguir si manejamos información verdadera o manipulada.

Los dos últimos puntos guardan relación directa con el potencial invasivo de la neurotecnología, muy superior al de las tecnologías digitales. Por ejemplo, el mundo digital puede secuestrar nuestra atención, envolvernos en una burbuja alejada de la realidad o confundirnos con noticias falsas, pero no afecta a nuestra esencia como seres humanos. Pero si nos ponen un chip cerebral que manipule nuestros pensamientos, perderíamos completamente el control sobre sin poder ser conscientes, porque sería nuestro propio “cerebro ampliado” el que nos estaría manipulando.

Si ya existe una preocupación creciente por el impacto de lo digital en el ámbito humano, en el caso del cerebro la preocupación debería ser mucho mayor, porque afecta directamente a la esencia de lo que somos.

En las áreas citadas ya se está investigando con animales, y también hay casos de pacientes humanos con tecnología implantada, como es el caso de la estimulación cerebral profunda. No tardarán más de una o dos décadas los implantes que permitan ampliar las posibilidades de la mente humana, generando a seres híbridos, con una parte de su actividad mental producida fuera del cerebro, que tendrán un potencial superior a los humanos normales. ¿Cuáles serán los criterios de “ampliación” humana? ¿Qué implicaciones sociales tendrán estos logros científicos?

Como vemos, los megaproyectos del cerebro están impulsando con rapidez la comprensión y la capacidad de manipulación de este órgano que nos hace humanos, y es urgente una regulación clara y estricta en los niveles nacional e internacional, así como establecer nuevos tratados universales de “neuroderechos humanos”.

 

Referencias:

Yuste, Rafael. (2022). Los neuroderechos. Conversaciones desde la Fundación Ramón Areces. 

Sutton, Christine. (2021). "CERN". Encyclopedia Britannica. Acceso web.  

Jones, David GC (2021). "Gran Colisionador de Hadrones". Enciclopedia Británica. Acceso web.

VV. AA. (2015). Panorama general del Proyecto del genoma humano. National Human Genome Research Initiative. Acceso web.

VV. AA. Aproximación del valor de g en la ISS. Wiki del Dto. de Física Aplicada  de la Universidad de Sevilla. Acceso web.