Juan Lerma: “Nuestro cerebro aún avergüenza a cualquier conjunto de algoritmos de inteligencia artificial de última generación”

Tras décadas investigando los grandes misterios del cerebro, el neurocientífico Juan Lerma tiene ante sí el nuevo reto de liderar el Centro Internacional de Neurociencia Cajal, recién inaugurado en Madrid.

Publicado 29 sept 2021 13:57 CEST
Juan Lerma, neurocientífico

Juan Lerma lidera el nuevo centro madrileño que pretende convertirse en un nuevo referente mundial en el estudio del cerebro.

Fotografía de CSIC

La última década del siglo XX, llamada la Década del Cerebro, trajo consigo avances muy significativos en nuestra comprensión de la base biológica que determina la función cerebral. Sin embargo, los trastornos neurológicos y psiquiátricos afectan en la actualidad a casi un tercio de la población. Mientras, nos encontramos al borde de nuevos descubrimientos que desafiarán nuestros conceptos de privacidad de pensamiento, identidad propia o libre albedrío.

Con el objetivo de acelerar el ritmo de los descubrimientos en neurociencias que sean capaces de prevenir y tratar afecciones mentales, la comunicación neuronal ha ocupado el campo de estudio del neurocientífico Juan Lerma (Madrid, 1955) desde que inició su extraordinaria carrera de investigación.

Su trayectoria le ha llevado a terrenos tan diversos como estar nueve años al frente de la dirección del Instituto de Neurociencias de Alicante, presidir el Comité Regional Paneuropeo de la Organización Internacional de Investigación del Cerebro (IBRO, en sus siglas en inglés), ser director científico del programa Severo Ochoa Center of Excellence, presidir la Sociedad Española de Neurociencia, ser miembro de la junta ejecutiva de la Confederación de Sociedades Científicas de España o ser editor jefe de Neuroscience journal, la revista insignia de IBRO.

“Debemos usar los conocimientos que proporciona la neurociencia moderna a la hora de diseñar los sistemas de enseñanza”

por Juan Lerma

Ahora, Lerma tiene ante sí el reto de liderar un nuevo centro de investigación que acaba de abrir sus puertas en Madrid con el objetivo de convertirse en un nuevo referente mundial en el estudio del cerebro: el Centro Internacional de Neurociencia Cajal (CINC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Situado en el Campus Científico de la Universidad de Alcalá de Henares, el nuevo centro tiene el propósito de investigar los aspectos fundamentales para la comprensión del cerebro y  crear un espacio de investigación multidisciplinar. El campo de investigación irá alineado con el libro blanco publicado este año por el CSIC Brain, Mind & Behaviour de la colección Desafíos Científicos CSIC 2030.

¿Qué objetivos tiene el nuevo Centro Internacional de Neurociencias Cajal de Madrid?

El objetivo inicial es generar un centro con una atmósfera internacional, donde se pueda desarrollar investigación de primer nivel en torno al cerebro. Pensamos que mediante la investigación fundamental en torno al funcionamiento cerebral podremos entender cómo somos y cómo sentimos, y desentrañar las causas de las enfermedades que afectan al sistema nervioso, que hoy por hoy son las que tienen un mayor coste social, tanto económico como afectivo.  Por otro lado, este proyecto también tiene objetivos estratégicos como son convertir el campus de Alcalá en referente internacional en todos los aspectos de la neurociencia, aprovechando el potencial de colaboración con otros centros, como los de la Universidad de Alcalá, el Hospital Príncipe Felipe y otros hospitales de la Comunidad de Madrid.

¿Qué dificultades implica la comprensión del cerebro?

El cerebro es un órgano extremadamente complejo y difícil de estudiar. Esto es aparente si pensamos que además de la estructuración específica que tiene y la bioquímica tan particular, genera actividad eléctrica que, de forma activa, conecta unos lugares del cerebro con otros a través de los circuitos neuronales. Esto hace que se generen propiedades que no son predecibles, sino que emergen de la suma de la estructura y de las actividades bioquímicas y eléctricas. Esto no pasa en ningún otro órgano.

El cerebro es como una ciudad: Neil deGrasse nos explica por qué
Neil deGrasse Tyson compara el desarrollo del cerebro humano con el desarrollo de las ciudades y de las esteras microbianas. Imágenes del programa “Cosmos: Otros mundos”.

Pensemos que un cerebro humano tiene en torno a 800 000 millones de neuronas y que cada neurona establece unos 1 000 contactos sinápticos con otras neuronas. Por otra parte, el cerebro está encerrado en una caja opaca que dificulta el acceso al mismo, lo que aumenta la dificultad de su estudio por ejemplo en humanos. Comprender cómo toda esa actividad de forma integrada genera funciones tales como el pensamiento o la conciencia es un reto muy difícil de abordar.

¿Falta educación sobre cómo funcionan nuestros procesos cerebrales?

Conocer cuáles son las funciones cerebrales que nos llevan a pensar de una manera u otra nos puede hacer más libres. Entender los mecanismos que nos llevan a almacenar los recuerdos o a olvidarlos puede ser fundamental a la hora de diseñar las escuelas, por ejemplo. En los últimos 20 años se ha avanzado mucho en el estudio de los procesos de memoria. Pero, si finalmente averiguamos de qué manera el cerebro almacena la información o cómo la recupera, se podrían diseñar programas de enseñanza que optimicen el aprendizaje.

Yo siempre pongo el mismo ejemplo: ahora sabemos que el cerebro pierde la atención tras 30-40 minutos, ¿por qué las clases siguen siendo de una hora? Debemos usar los conocimientos que proporciona la neurociencia moderna a la hora de diseñar los sistemas de enseñanza. Este conocimiento de pautas cerebrales que determinan cómo nos sentimos, qué nos gusta más o cómo tomamos decisiones y que no se aplican en la enseñanza, sí se aplican en la propaganda. ¡Y de qué manera! Este conjunto de conocimientos ha dado origen a lo que hoy se conoce como neuromarketing.

¿Podemos explicar por qué amamos o por qué odiamos?

No creo que esto podamos explicarlo a día de hoy. Si bien, es necesario aclarar que la ciencia nunca explica los “porqués”, sino mas bien los “cómos”. Empezamos a entender cuáles son las estructuras cerebrales o los circuitos relacionados con el amor o con el odio. En definitiva, qué zonas del cerebro se han de activar y cuales se han de inhibir para determinar esos y otros estados emocionales o comportamentales. Pero no tenemos aun un modelo general de funcionamiento cerebral. Aún estamos solventado un rompecabezas inmenso del que tenemos poquísimas zonas completas.

¿Por qué cuesta tanto investigar las enfermedades mentales a pesar de su prevalencia?

Durante los últimos años se ha hecho un esfuerzo importante para entender estas enfermedades y hemos aprendido mucho. En este sentido, hay terapias para algunas epilepsias que funcionan muy bien y, sin embargo, otras son resistentes a los fármacos y no sabemos por qué. Lo mismo sucede con casos de depresión, que es una de las enfermedades más prevalentes, y la esquizofrenia. Nos queda mucho para entender bien esas enfermedades, para encontrar terapias mejores y factibles con una calidad de vida mejor.

“Existe un estigma de la enfermedad mental que hay que desechar”

por Juan Lerma

Cuesta tanto entenderlas por la misma razón que apuntaba antes: son desarreglos de un sistema terriblemente complejo, del que aun ignoramos aspectos fundamentales de su funcionamiento y organización. En el caso de la enfermedad de Alzheimer, incluso se ha cambiado de hipótesis sobre cómo se genera varias veces, y hay teorías que se han desechado. Estamos ante múltiples aspectos de lo mismo: desarreglos de una máquina superpotente y complicada, que a pesar de su robustez necesita mantenimiento y a veces se avería con mayor o menor severidad. Necesitamos saber mejor cómo es esa máquina.  

Como sociedad, ¿estamos más cerca de comprender y aceptar la enfermedad mental?

El impacto que tiene una enfermedad mental para las familias del enfermo es tremendo. Existe un estigma de la enfermedad mental que hay que desechar. Enfermar del cerebro es como enfermar de cualquier otro órgano, solo que las consecuencias son muy visibles y a menudo inhabilitantes. Uno va al cardiólogo sin problema, pero oculta que va al psiquiatra. Desde el punto de vista social hay que desterrarlo, pues en ambos casos es enteramente normal y así lo hemos de aceptar.

¿Cree que el incremento en el uso de fármacos como ansiolíticos o antidepresivos es abusivo? ¿Qué consecuencias puede tener? 

Sí, en muchos casos su uso no está bien justificado desde el punto de vista médico y hay que tener cuidado. El estrés, el exceso o la falta de trabajo llevan en ocasiones al desarrollo de ansiedad y depresión y demandamos estos remedios para paliar lo que deberíamos paliar cambiando nuestros hábitos. Pero ojo, estas depresiones, que en su mayoría son leves, no deben confundirse con las depresiones endógenas, que son severas y hay que tratarlas médicamente. No basta con darse un paseo por el campo, como muchos pueden pensar desde la ignorancia. Los ansiolíticos suelen ser moduladores alóstericos del receptor de GABA, que es el sistema inhibidor neuronal. Hay que tener cuidado con su abuso porque generan adicciones a la larga. Un ejemplo es el diazepam (valium) y derivados como el lorazepam (orfidal). Su abuso es peligroso, porque además existe habituación de manera que en tratamientos muy prolongados cada vez hay que tomar más para que tengan efecto.

El interés por la Inteligencia Artificial ha supuesto un mayor interés por el estudio del cerebro. ¿Puede ayudar esta rama a acelerar el estudio de enfermedades cerebrales?

Sin duda. La inteligencia artificial, junto con las capacidades de computación que se van desarrollando, son herramientas muy potentes. Y ya no solo para llegar a entender el cerebro, sino para muchos aspectos de la ciencia. Sin duda, es una herramienta que ayudará a predecir con fiabilidad, y en ese momento prevenir, enfermedades o catástrofes.  Hay que aclarar que la inteligencia artificial no está basada en la inteligencia biológica pues, aunque aún desconocemos las bases de ésta, sí sabemos que nuestro cerebro aún avergüenza a cualquier conjunto de algoritmos de inteligencia artificial de última generación.  Pensemos que una máquina necesita miles e incluso millones de observaciones para poder establecer un esquema robusto de actuación o predicción, mientras que al cerebro le bastan un par de miradas. El sistema biológico, esculpido por millones de años de evolución tiene enormes ventajas sobre los artificiales, sin duda.

¿Qué descubrimientos del mundo de la neurociencia podrían estar cerca de aplicarse, que hasta hace poco parecieran ciencia ficción?

Pues creámoslo o no, hay una plétora de nuevo conocimiento que pone de relieve que el cerebro puede llegar a entenderse, al menos en lo que se refiere a cómo se genera la conducta en base a la actividad de los circuitos. Hace relativamente poco, se ponía de manifiesto que se podían recuperar memorias, aparentemente olvidadas, o que se podían implantar recuerdos en el cerebro sin haberlos experimentado. Esto parece ciencia ficción, pero podría ser de gran ayuda a la hora de entender cómo los enfermos de Alzheimer pierden la memoria o son incapaces de recabar un recuerdo. Esto nos hace darnos cuenta de que todo está aquí, en “esto que tenemos entre las orejas”, como en una ocasión se refirió al cerebro el presidente de Estados Unidos Barack Obama .

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