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Con el uso de nanopartículas conseguimos activar las neuronas

Investigadores del Donostia International Physics Center desarrollan un proyecto que permitirá activar o desactivar las neuronas en el cerebro. Aitzol García habla sobre la posibilidad de influir en el cerebro, pero también sobre los derechos humanos y las limitaciones a aplicar a la nueva tecnología.

Bego Zubia Gallastegi

Eres físico, pero estás investigando en neurociencia. ¿Qué es la iniciativa NanoNeuro?

Yo siempre he investigado la luz. Pero hace unos años, el conocido neurocientífico Rafael Yuste comenzó a visitar el DIPC y hablando con él, cuando empezamos a compartir nuestro conocimiento juntos, vimos que lo que yo investigaba era muy útil para ellos, en neurociencia. Y empezamos a trabajar juntos.

Decidimos que utilizaríamos las nanociencias para desarrollar nuevas herramientas para las neurociencias. Este es el objetivo de NanoNeuro: desarrollar nuevas herramientas para la excitación de neuronas mediante el uso de nanopartículas. Y también queremos desarrollar la capacidad de leer la actividad de las neuronas utilizando nanopartículas. Por eso "nano" (nanopartículas) y "neurociencias" (neurociencias).

¿Cómo lo hacen?

Existen unas nanopartículas, llamadas nanopartículas plasmónicas, que cuando reciben la luz y son excitadas por ella, funcionan como lupas: almacenan la luz y, como consecuencia de ello, se genera calor. Pero en la nanoescala. Obtienen el calor de forma muy concentrada, concentrándose en un lugar muy reducido.

«Con los puntos cuánticos, somos capaces de saber si una neurona ha enviado o no la señal eléctrica»

¿Qué conseguís concentrando esa luz?

Utilizando estas nanopartículas y el calor conseguimos activar una neurona.

Pero utilizamos otras partículas para leer la actividad de las neuronas. Llamamos a estas partículas puntos cuánticos y las estamos diseñando y desarrollando. Tienen propiedades muy especiales. ¿Por qué digo esto? Porque pueden crear florescencia. Es decir, reciben la luz y luego emiten la luz de otro color. La luz que emiten depende de los campos eléctricos que perciban a su alrededor.

Por lo tanto, estamos utilizando estas nanopartículas midiendo la luz que emiten para determinar cómo es su entorno. En el caso del cerebro, cuando una neurona envía una señal, genera una señal eléctrica. Esto crea un campo eléctrico muy potente en la membrana de la neurona, que desde ahí se extiende a lo largo de la membrana para transportar la señal. Introduciendo un punto cuántico ahí somos capaces de saber si la neurona ha enviado o no la señal eléctrica.

¿Y qué pretenden conseguir con ello?

Por un lado, queremos aclarar cuándo se encienden las neuronas y cuándo no. Por otro lado, queremos ser capaces de leer las señales de las neuronas. ¿Para qué? Por un lado, con el único objetivo de generar conocimiento y, por otro, para desarrollar nuevas herramientas que ayuden a los diferentes problemas de salud.

«Queremos desarrollar la capacidad de leer la actividad de las neuronas utilizando nanopartículas»

La neuroingeniería no es ciencia ficción ya. A corto plazo, ¿prevén grandes avances en este campo?

Puede mejorar la vida de muchas personas en el campo de la salud. La clave es ayudar al cerebro a modular. Si todo saliera bien, nos gustaría utilizar estas nuevas capacidades para desarrollar, en un futuro, nuevas aplicaciones en torno a la salud.

Y todo esto con técnicas no invasivas, es decir, sin abrir la mente, ¿no?

Eso es lo que nos gustaría.

Las nanopartículas son muy pequeñas. En principio, hemos visto que pueden pasar al interior del cerebro. Y eso no es fácil. Y estamos demostrando que, utilizando diferentes técnicas, podemos lograr eso. Queremos llevar las nanopartículas al cerebro a través de la sangre.

Estoy hablando del futuro. No pienses que ya lo estamos haciendo en seres humanos. No, de momento estamos trabajando en el laboratorio, con animales, y utilizando las técnicas que llamamos in vitro. Es decir, con las células, una a una o en pequeños grupos.

Pero, por lo menos, ya sabéis por dónde debes ir.

Eso es, pero en ciencia es importante poner el enfoque completo sobre la mesa. Es decir, una cosa es la ciencia básica, la que hacemos nosotros, pero la proyección a largo plazo es muy distinta. Hay que mirar lejos, sí, pero sabiendo que estamos aquí.

¿Existen los seres humanos biónicos?

No. Existen dispositivos y prótesis biónicas que ayudan a mejorar la movilidad y la autonomía de las personas. Pero desde el punto de vista científico no podemos decir que las personas que los utilizan sean seres biónicos.

La Biónica consiste en la aplicación de conocimientos biológicos a los sistemas electrónicos y mecánicos, y tiene como objetivo recuperar las funciones perdidas por el cuerpo. El transhumanismo va más allá. Se trata de un movimiento filosófico y cultural cuyo objetivo es la mejora del ser humano, apostando por el uso de la tecnología. La biónica, la inteligencia artificial y la nanotecnología, entre otros.

Lepht Anonym, un biohacker británico, ha implantado más de 50 chips y dispositivos en su cuerpo. Sin embargo, de momento, no se parece a la mujer biónica que conocimos en ETB en los años 80.

Estamos hablando de manipular neuronas. Pero da un poco de miedo imaginar lo que se puede lograr. Muchos pensarán que también se puede utilizar para lograr objetivos menos buenos.

Yo diría que los científicos de base somos la mayoría de las veces personas para fiarnos. Nuestras ambiciones son muy platónicas, conocimiento y cosas así. Pero también hay empresas privadas detrás de estos conceptos. Es muy famosa la empresa Neuralink, por ejemplo, de Elon Musk, que también defienden que desarrollan estos proyectos para ayudar a las personas. ¡Entérate!

Este campo de investigación necesita límites éticos, ¿no?

Sí, viendo el desarrollo de estas tecnologías, Rafael Yuste y otros científicos empezaron a desarrollar una iniciativa sobre neuroderechos, hace unos años. Y esta iniciativa hace hincapié justo en este punto, en la necesidad de poner límites a estos riesgos.

Pretendieron añadir cinco nuevos derechos a los derechos humanos fundamentales, poniendo algunas limitaciones al desarrollo de estas tecnologías humanas. Un límite ético claro.

¿Qué va más rápido, garantizar la tecnología o los correspondientes neuroderechos?

Yo creo que la tecnología va mucho más rápido. Y no solo sobre estos temas que parecen ciencia ficción, sino también en muchas de las tecnologías que utilizamos hoy en día. La tecnología va mucho más rápido que la protección de nuestros derechos. Deben regularse.

Has mencionado el potencial de estas técnicas, ser capaz de activar e inactivar neuronas a la carta. ¿Dónde nos pueden llevar estas herramientas?

A mí me gustaría ver que permiten crear nuevas terapias para enfermedades relacionadas con el cerebro. Ese es mi sueño.