En algunos aspectos, el cerebro humano es como el motor de un automóvil bien lubricado: funciona suavemente y pasa desapercibido hasta que algo falla. Las técnicas de neuroimagen, como el electroencefalograma (EEG) o la resonancia magnética funcional (RMf), que mide la actividad cerebral mediante la detección de cambios asociados en la sangre, nos ofrecen distintas formas de observar el cerebro en funcionamiento. Sin embargo, esto suele ocurrir en el ámbito restringido de los experimentos de investigación académica o en una clínica, cuando ya sabemos que algo ha salido mal.
Sabemos mucho menos sobre cómo funciona el cerebro en nuestra vida cotidiana, cuando las personas realizan actividades reales, como hablar con un amigo, trabajar en su escritorio o ver la televisión.
¿Por qué importa esto? Pensemos de nuevo en el automóvil. Si va a comprar un coche usado, querrá saber en qué estado está. Una de las primeras cosas que hará será escuchar el motor. Pero puede averiguar mucho más observando cómo se comporta durante una prueba de conducción: despacio por la ciudad, rápido por la autopista y luego por algunas carreteras rurales sinuosas. En la neurociencia están ocurriendo ahora dos cosas importantes que pronto podrían permitirle a usted o a su médico «probar» el cerebro con regularidad para detectar los primeros signos de enfermedades destructivas como el alzhéimer.
Una novedad es que la tecnología EEG o de «ondas cerebrales» se está volviendo tan compacta y barata que se está vendiendo como dispositivo wearable de consumo. Y las ondas cerebrales contienen mucha información sobre la salud cerebral de una persona. Una nueva investigación que llevamos a cabo en Queen’s University Belfast, junto con el laboratorio de Gabriele Miceli en la Universidad de Trento, en Italia, reveló que el deterioro cognitivo puede detectarse en personas mayores, a partir de tan solo 30 minutos de ondas cerebrales registradas en el laboratorio. Estudiamos a 40 personas sanas de entre 25 y 80 años y a diez personas de entre 60 y 70 años con distintas formas incipientes de demencia (deterioro cognitivo relacionado con la edad), y descubrimos que podíamos medir la «edad cerebral» de una persona sana según la rapidez y la intensidad con que respondía a imágenes que aparecían en una pantalla.
Al igual que el resto del cuerpo, el cerebro se ralentiza de forma natural con el envejecimiento. En las personas sanas observamos que las respuestas cerebrales se volvían (naturalmente) más lentas y débiles con la edad, pero quienes tenían demencia eran casos atípicos: sus cerebros parecían más viejos de lo que indicaba su edad cronológica. Su actividad cerebral parecía más envejecida, de una manera que podría utilizarse en el futuro para el diagnóstico automático.
Dar vida a las historias
Con otro equipo de Carnegie Mellon University, también estudié cómo reaccionaba el cerebro mientras leíamos uno de los capítulos de Harry Potter y la piedra filosofal. Cuando nos sumergimos en la lectura de una historia, ocurren muchas cosas. Además de implicarnos emocionalmente en un buen relato, tenemos que reconocer palabras individuales, recuperar su significado de nuestro «diccionario mental», unirlas para formar frases y luego seguir la evolución de los personajes y la historia.
Los experimentos tradicionales de neuroimagen estudiarían cada uno de estos procesos mentales por separado. Pero en este trabajo, dirigido por Tom Mitchell y la estudiante de doctorado Leila Wehbe, pudimos observar cómo interactuaban estos procesos durante una actividad de la vida real. Se escaneó el cerebro de ocho personas en un escáner de investigación de RMf para identificar las partes del cerebro implicadas en el complejo y placentero proceso de leer. Pudimos seguir en tiempo real cómo funcionaba el cerebro durante una actividad real: una especie de entrenamiento cerebral.
Esperamos que estos dos avances —la popularización de las tecnologías de ondas cerebrales y la capacidad de seguir la actividad cerebral durante tareas complejas de la vida real— puedan utilizarse para detectar problemas cognitivos y medir los efectos de los medicamentos y otras terapias. La memoria y el vocabulario son algunas de las primeras capacidades mentales que se deterioran a medida que las personas envejecen. Combinar patrones de EEG más lentos o débiles con una tarea atractiva y el ejercicio «integral» que supone leer una historia podría ayudar a determinar cuál es el mejor camino a seguir.
Podrían emplearse métodos similares para problemas específicos del lenguaje y el aprendizaje, como la dislexia, y también para medir la atención y la implicación emocional como indicadores de afecciones como el TDAH y el autismo. Estamos explorando aplicaciones comerciales de esta tecnología y cómo podría aplicarse a los consumidores en su vida cotidiana.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Brian Murphy es profesor de Electrónica para Ingeniería Eléctrica e Informática en Queen’s University Belfast.
Imagen: Un hombre mayor está de pie en Copacabana, en Río de Janeiro, el 13 de septiembre de 2011. REUTERS/Ricardo Moraes.
