Foto: Una serie de microelectrodos impresos sobre plástico capaces de registrar la actividad de la superficie del cerebro. Tiene 6,5 milímetros de lado.

El investigador José Carmena lleva años entrenando macacos para que muevan cursores y extremidades robóticas con la mente a través de electrodos en sus implantados en sus cerebros para vigilar la actividad neuronal. Ahora, como parte de un programa de gran alcance por valor de 70 millones de dólares (unos 51 millones de euros) financiado por el ejército estadounidense, Carmena tiene un nuevo objetivo: usar implantes cerebrales para leer y después controlar las emociones de personas con enfermedades mentales.

Esta semana, la Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación en Defensa, o DARPA por sus siglas en inglés, ha adjudicado dos grandes contratos al Hospital General de Massachusetts y a la Universidad de California en San Francisco (ambos en EEUU) para crear implantes cerebrales eléctricos capaces de tratar hasta siete enfermedades psiquiátricas, entre ellas la adicción, la depresión y el trastorno límite de la personalidad.

El proyecto parte de los conocimientos cada vez más detallados sobre cómo funciona el cerebro; del desarrollo de sistemas microelectrónicos capaces de implantarse; y de pruebas sustanciales de que los pensamientos y las acciones se pueden alterar mediante la colocación precisa de impulsos eléctricos en el cerebro.

"Imagina que tuviera una adicción al alcohol y tuviera ganas de beber", explica Carmena, que es profesor de la Universidad de California en Berkeley (EEUU) y participa en el proyecto. "Podríamos detectar esa sensación y estimular el interior del cerebro para impedir que suceda".

Estados Unidos se enfrenta a una epidemia de enfermedades mentales entre los veteranos de guerra, incluyendo tasas de suicidio tres y cuatro veces superiores a las de la población en general. Pero los medicamentos y la terapia hablada tienen una utilidad limitada, por eso el ejército está pensando en dispositivos neurológicos, explica el gestor del programa DARPA, Justin Sanchez. Este programa se conoce como Subnets (siglas en inglés de neurotecnología basada en sistemas para terapias emergentes)

"Queremos comprender las redes cerebrales en las enfermedades neuropsiquiátricas y desarrollar tecnología para medirlas y después enviar señales precisas al cerebro", explica Sanchez. "Es algo completamente distinto y nuevo. Estos dispositivos no existen aún".

Según los acuerdos firmados, que son las mayores subvenciones concedidas hasta la fecha para apoyar la iniciativa BRAIN del presidente Obama, el programa de mapeo del cerebro lanzado por la Casa Blanca el año pasado, la Universidad de California en San Francisco recibirá hasta 26 millones de dólares (unos 19 millones de euros) y el Hospital General de Massachusetts hasta 30 millones de dólares (unos 22 millones de euros). Empresas que van desde el gigante de los dispositivos médicos Medtronic hasta la start-up Cortera Neurotechnologies, una spin-off del laboratorio inalámbrico de la UC Berkeley, pondrán la tecnología para el proyecto. Las investigaciones iniciales se harán con animales, pero DARPA espera poder empezar a hacer pruebas en humanos dentro de dos o tres años.

La investigación se apoya en un mercado pequeño, pero en expansión, de dispositivos que funcionan estimulando nervios tanto dentro como fuera del cerebro. Más de 110.000 pacientes de Parkinson ya tienen implantados estimuladores del cerebro profundo creados por Medtronic, que controlan los temblores mediante el envío de pulsos eléctricos al cerebro. Más recientemente, los médicos han usado estos estimuladores para tratar casos graves de desorden obsesivo compulsivo (ver "Implantes cerebrales capaces de restaurar circuitos defectuosos"). En noviembre pasado, la Agencia Estadounidense del Medicamento dio el visto bueno a NeuroPace, el primer implante capaz tanto de registrar la actividad cerebral como de estimular el cerebro. Se usa para vigilar los ataques epilépticos y detenerlos con pulsos eléctricos. En su conjunto, los médicos estadounidenses recetan dispositivos de estimulación neuronal por valor de unos 2.600 millones de dólares anuales (unos 1.900 millones de euros), según cálculos de la industria. 

Los investigadores afirman que están logrando rápidos avances en la electrónica, entre ellos pequeños ordenadores implantables. Siguiendo su programa, el Hospital General de Massachusetts trabajará con Draper Laboratories para desarrollar nuevos tipos de estimuladores. Al equipo de la Universidad de California en San Francisco lo apoyan investigadores e microelectrónica y tecnologías inalámbricas de la UC Berkeley, que han creado varios prototipos de implantes cerebrales en miniatura. El profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Berkeley Michel Maharbiz afirma que la iniciativa BRAIN de Obama y ahora los fondos de DARPA han creado una "convulsión" en torno a la nueva tecnología. "Es un muy buen momento para hacer tecnología para el cerebro", afirma.

Algunos han bautizado esta nueva línea de investigación como "interfaces afectivas cerebro-ordenador", es decir dispositivos electrónicos que cambian lo que sientes. "Nuestro objetivo es construir un dispositivo que regule las emociones", explica  el investigador del equipo del Hospital General de Massachusetts Alik Widge. "Estamos intentando construir la próxima generación de estimuladores cerebrales psiquiátricos".

El psiquiatra que dirige la división de neuroterapia del hospital, Darin Dougherty, detalla que un objetivo podría ser eliminar el miedo que sienten los veteranos con Síndrome de Estrés Postraumático (PTSD, por sus siglas en inglés). El miedo se genera en la amígdala, una parte del cerebro implicada en los recuerdos emocionales. Pero se puede reprimir con señales en otra región, el córtex prefrontal ventromedial. "La idea es descodificar una señal en la amígdala que indique exceso de actividad y estimular en otro punto para eliminar ese temor", afirma Dougherty.

Estas investigaciones pueden ir acompañadas de mucha desconfianza. En la década de 1970 el neurocientífico de la Universidad de Yale (EEUU) José Delgado, demostró que podía provocar emociones en la gente, como relajación o ansiedad usando implantes que denominó "estimureceptores". Pero Delgado, que también había sido financiado por el ejército, se marchó de Estados Unidos después de audiencias en el Congreso en las que se le acusó de desarrollar dispositivos “totalitarios” para el control de la mente. Según los científicos financiados por DARPA, a la agencia le preocupa la percepción que puede haber del programa Subnets y ha nombrado a un comité ético para supervisar la investigación.

De hecho, los implantes psiquiátricos sí que controlarían el comportamiento de los enfermos mentales, aunque en muchos casos de forma indirecta, al cambiar lo que siente. Por ejemplo, un estimulador que frene el deseo de tomar cocaína alteraría el comportamiento del adicto. "Se trata de cambiar lo que siente la gente y lo que hace. Esas dos cosas están estrechamente ligadas", explica Dougherty.

Dougherty afirma que sólo se consideraría colocar un implante cerebral en el caso de pacientes muy afectados por las enfermedades mentales y para quienes los fármacos y la psiquiatría no son una ayuda. "Nunca va a ser un tratamiento de primera línea 'Tienes PTSD, vamos a operarte'", afirma Dougherty. "Será para quienes no respondan a los otros tratamientos".