ElMindA es una de las empresas seleccionadas por el Foro Económico Mundial en la clase de 2015 de Pioneros de la Tecnología. El casco con sensores, que recuerda a una redecilla para el cabello, detecta y mapea patrones de actividad cerebral. El CEO, Ronen Gadot, analiza el potencial de sus aplicaciones para diagnosticar y tratar trastornos cerebrales, desarrollar fármacos y mejorar el bienestar.
¿En qué se diferencia el enfoque de ElMindA de otras formas de medir el cerebro, como las resonancias magnéticas funcionales (fMRI)?
Una analogía consiste en pensar en la diferencia entre trazar mapas de carreteras y trazar mapas del flujo de tráfico que circula por esas carreteras. Saber en términos generales, por ejemplo, qué zona del cerebro está asociada al dolor no permite conocer con exactitud lo que ocurre en el cerebro de una persona concreta que sufre en este momento algún tipo de dolor. Y, aunque se pueda mapear la actividad cerebral de esa persona, sigue siendo un reto de otro nivel conseguir que sea lo bastante sólido y fiable como para que los médicos confíen en utilizar los resultados en su práctica clínica diaria. Ese es el objetivo de la tecnología de activación de redes cerebrales (BNA), que venimos desarrollando desde 2006.
Pensándolo bien, el cerebro es la única parte del cuerpo que los médicos deben intentar tratar sin poder medir directamente su función. Si alguien sufre un golpe en la cabeza, como una conmoción cerebral, debemos intentar diagnosticar su gravedad con pruebas sencillas, como pedirle que siga con la mirada un dedo en movimiento, o basándonos únicamente en los síntomas. O si alguien padece depresión, le preguntamos por sus síntomas y su comportamiento e intentamos valorar su problema en una escala. Es un poco como pedirle a un especialista en traumatología que diagnostique un brazo roto solo por los síntomas y la palpación, sin utilizar una radiografía.
El objetivo no es solo permitir a los médicos diagnosticar problemas, sino también tratarlos. Si podemos usar electrodos para identificar la actividad cerebral asociada a la experiencia de dolor, al déficit de atención o incluso a la pérdida de memoria de un paciente concreto, ¿podríamos utilizar esos mismos electrodos para aplicar estimulación eléctrica al cerebro de modo que modulara o contrarrestara esas vías disfuncionales? Realizamos algunos estudios de prueba de concepto sobre esta cuestión en dolor crónico severo junto con Harvard Medical School, que arrojaron resultados muy prometedores: más de la mitad de los pacientes con dolor severo por fibromialgia afirmaron haber reducido su dolor al menos a la mitad, con una mejora significativa de su calidad de vida.
Si dos personas sufren lesiones idénticas, ¿qué grado de similitud y de diferencia es probable que haya en la forma en que sus experiencias individuales de dolor se reflejan en sus mapas BNA?
Uno de los retos de la investigación cerebral es que el cerebro es muy plástico: cambia con el tiempo, de modo que existen diferencias no solo entre individuos, sino también dentro de una misma persona a lo largo de un período de años. Lo ideal sería realizar una prueba de referencia de una persona concreta aproximadamente cada año, para trazar su función cerebral individual; así, si esa persona sufre algún tipo de problema cerebral, se dispondría de un punto de comparación sobre cómo procesaría normalmente la información en ese momento de su vida.
Por tanto, comprender las diferencias personales e interpersonales es muy importante, pero, curiosamente, también hay suficientes similitudes entre la función cerebral de las personas como para extraer deducciones incluso cuando no disponemos de una referencia individual. Para ello necesitamos una gran base de datos sobre la función cerebral de personas de distintas edades, géneros y fenotipos. Durante la última década hemos recopilado y analizado datos de más de 10.000 personas para entender cuáles son las similitudes; por ejemplo, estudiamos a mujeres de entre 20 y 24 años y buscamos los denominadores comunes, para después compararlas con hombres del mismo grupo de edad o con mujeres mayores. Esto nos permite caracterizar las similitudes y entender si el mapa BNA de una persona concreta se sitúa dentro o fuera de un rango esperado.
Entonces, ¿su mayor reto no es desarrollar el hardware que mide las ondas cerebrales, sino el software que las interpreta?
Por supuesto. En términos relativos, el hardware no supone en absoluto un gran reto: existen muchas formas de medir los campos eléctricos o magnéticos que emanan del cerebro. Estas ondas cerebrales son, en esencia, mediciones de la forma en que nuestro cerebro codifica la información, y el gran reto consiste en descifrarla, en darle sentido. Nuestra competencia básica es el software: algoritmos sofisticados y analítica de grandes volúmenes de datos que extraen información clínica significativa de las ondas cerebrales, independientemente de cómo se midan. Y para hacerlo de forma clínicamente significativa, dependemos en gran medida de alianzas con centros médicos de primer nivel, empresas farmacéuticas y otros agentes del sector.
¿Para qué se utilizan actualmente los mapas BNA y qué hay en desarrollo?
La recuperación de lesiones craneales fue la primera aplicación que identificamos como una «oportunidad fácil de alcanzar». Se ha convertido en un importante problema de salud pública entre los atletas de Estados Unidos, especialmente en deportes de contacto de la educación secundaria y universitaria, como el fútbol americano o el hockey, pero también por incidentes de gran repercusión mediática, como el choque de cabezas entre jugadoras de las selecciones de Alemania y Estados Unidos en la Copa Mundial Femenina de la FIFA a principios de este año. Los médicos ya utilizan los mapas BNA para vigilar la recuperación y determinar si la función cerebral ha vuelto a la normalidad y cuándo ocurre, algo complicado cuando no hay forma de observar la lesión en sí. Un segundo golpe en un cerebro que aún no se ha recuperado por completo puede provocar daños cerebrales irreversibles y consecuencias devastadoras.
Otra aplicación que ya se utiliza es ayudar a las empresas farmacéuticas en el desarrollo de fármacos. En las primeras fases de la investigación, los mapas BNA pueden ayudar a comprobar si una molécula novedosa afecta al cerebro de las formas esperadas. En fases posteriores, pueden ayudar a responder preguntas como cuál es la dosis adecuada para optimizar el tratamiento. Esto podría ahorrar millones de dólares en ensayos clínicos y acelerar el desarrollo de fármacos: en promedio, se necesitan 10 años y 1.000 millones de dólares para llevar al mercado un fármaco relacionado con el cerebro.
En cuanto a las aplicaciones futuras, se cree que hasta 2.000 millones de personas padecen algún tipo de trastorno cerebral: desde problemas del desarrollo infantil, como el autismo o el TDAH, hasta trastornos neurológicos y psiquiátricos, como la depresión, la ansiedad o el dolor, pasando por enfermedades neurodegenerativas propias del envejecimiento, como el Parkinson y el Alzheimer. Hace muy poco recibimos una importante subvención para un consorcio que formamos con la industria y el ámbito académico con el fin de estudiar nuevas formas de medir y tratar, mediante neuromodulación, la depresión, la enfermedad de Parkinson y el TDAH. Los mapas BNA tienen un enorme potencial para mejorar la forma en que diagnosticamos y tratamos todo tipo de problemas cerebrales, y para transformar miles de millones de vidas. En este campo hay un gran potencial para tener éxito económico haciendo el bien.
¿Existe también potencial no solo para corregir la disfunción, sino también para mejorar la funcionalidad?
De hecho, podríamos ver los mapas BNA utilizados en aplicaciones de bienestar. Imagínese sentado en casa, ponerse un gorro y medir las redes responsables de su creatividad, su atención o su memoria, y aplicar después algún tipo de neuromodulación que mejore el funcionamiento de esas redes concretas. La capacidad de interactuar con nuestro propio cerebro podría llegar a ser tan importante para el bienestar como nuestros esfuerzos actuales por controlar, por ejemplo, la salud cardiovascular.
El cerebro humano es algo complejo: hay unos 100.000 millones de neuronas conectadas en más de un billón de conexiones, y todo lo que hacemos es una función de la activación electroquímica de esas redes, pero nuestra comprensión avanza con rapidez. Como dijo recientemente el neuropsiquiatra galardonado con el Premio Nobel Eric Kandel, hemos aprendido más en los últimos cinco años que en toda la historia hasta la fecha. Y solo estamos en la punta del iceberg. Queda mucho por aprender.
Toda la información sobre todos los Pioneros de la Tecnología 2015 puede consultarse aquí.
Autor: Ronen Gadot, CEO de ElMindA, Pionero de la Tecnología del Foro Económico Mundial.
Imagen: Una mujer pasa junto a una exposición de un corte cerebral del paciente «H.M.» durante el avance para la prensa de la exposición MIT 150 en el MIT Museum, que celebra el 150.º aniversario del Massachusetts Institute of Technology, en Cambridge, Massachusetts, el 7 de enero de 2011. REUTERS/Brian Snyder
