Què és la neurotecnologia i per a què serveix?
La neurotecnologia és el conjunt de tècniques i dispositius que permeten registrar, interpretar o modificar l’activitat del sistema nerviós amb finalitats diagnòstiques, terapèutiques o de recerca.
Segons l’Organització Mundial de la Salut, més d’una de cada tres persones al món conviu amb algun trastorn neurològic, fet que converteix aquestes malalties en una de les principals causes de discapacitat i pèrdua de salut a escala global.
Durant dècades, el cervell ha estat un dels òrgans més complexos d’estudiar. Avui, però, la combinació d’intel·ligència artificial, computació avançada, noves tècniques d’imatge cerebral, nanotecnologia i avenços en microelectrònica permet observar i interactuar amb el sistema nerviós amb una precisió sense precedents.
A diferència de molts tractaments farmacològics, que actuen sobre tot l’organisme, algunes eines neurotecnològiques permeten actuar directament sobre circuits cerebrals concrets, amb una precisió més gran.
Aquest progrés ha impulsat grans iniciatives internacionals dedicades a comprendre el funcionament del cervell i desenvolupar noves estratègies terapèutiques. Projectes com la BRAIN Initiative als Estats Units o el Human Brain Project a Europa tenen un objectiu comú: entendre millor el cervell per poder diagnosticar i tractar les malalties neurològiques de manera més eficaç.
Com es registra l’activitat del cervell?
L’activitat cerebral és principalment elèctrica. Les neurones es comuniquen mitjançant petits impulsos elèctrics que es poden detectar a través de diferents tecnologies. Per això, el funcionament de la neurotecnologia es basa principalment en tres processos:
- Registrar els senyals neuronals.
- Analitzar i interpretar aquesta informació.
- Modificar o estimular l’activitat cerebral quan és necessari.
Aquest enfocament permet establir una comunicació bidireccional amb el cervell: escoltar què passa a les neurones i, en determinades circumstàncies, intervenir-hi amb finalitats terapèutiques.
Actualment, existeixen mètodes invasius i no invasius per estudiar el cervell.
Tècniques no invasives
Aquestes eines permeten registrar l’activitat cerebral sense necessitat de cirurgia:
- Electroencefalografia (EEG): capta l’activitat elèctrica a través del cuir cabellut.
- Magnetoencefalografia (MEG): detecta els camps magnètics generats per les neurones.
- Ressonància magnètica funcional (fMRI): identifica canvis en l’oxigenació de la sang associats a l’activitat cerebral.
- fNIRS: utilitza llum infraroja per estudiar la resposta cerebral.
Tècniques invasives
En alguns casos és necessari implantar elèctrodes directament al cervell per obtenir informació més precisa o per tractar determinades malalties. És el cas dels estudis previs a la cirurgia de l’epilèpsia o de les interfícies cervell-ordinador més avançades.
Quines malalties es poden beneficiar de la neurotecnologia?
Les eines neurotecnològiques ja s’utilitzen o s’estan investigant per al diagnòstic, el seguiment o el tractament de diverses malalties neurològiques.
Per exemple, l’estimulació cerebral profunda (DBS) consisteix a implantar elèctrodes en zones específiques del cervell per modular-ne l’activitat. Actualment, és una de les teràpies més consolidades per al tractament de determinats casos de malaltia de Parkinson, quan els símptomes no es controlen adequadament amb la medicació.
La neurotecnologia també està obrint noves vies per a les persones amb discapacitat visual. Alguns sistemes experimentals combinen càmeres, processament informàtic i estimulació cerebral per generar percepcions visuals artificials. Tot i que aquestes tecnologies encara es troben en desenvolupament, representen una esperança per a persones amb determinats tipus de ceguesa.
Una altra línia de recerca prometedora és la nanotecnologia aplicada al cervell. Els investigadors treballen en sensors i dispositius de dimensions nanomètriques que podrien millorar la comunicació amb pròtesis, facilitar la regeneració neuronal o desenvolupar nous sistemes d’estimulació cerebral més precisos.
Altres malalties que es podrien beneficiar dels tractaments basats en neurotecnologia són:
- Ictus.
- Malaltia d’Alzheimer.
- Esclerosi múltiple.
- Determinades formes de paràlisi.
Es poden controlar dispositius amb el pensament?
Les interfícies cervell-ordinador (BCI, per les sigles en anglès) són sistemes que transformen l’activitat cerebral en ordres digitals. Això permet controlar ordinadors, pròtesis, robots o altres dispositius sense necessitat de moviments musculars.
Aquest tipus de tecnologia podria ajudar persones amb paràlisi greu o dificultats de comunicació. Alguns estudis recents han aconseguit descodificar senyals relacionats amb la parla i transformar-los en veu sintetitzada gairebé en temps real.
També s’han desenvolupat sistemes no invasius que permeten dirigir robots mitjançant l’activitat cerebral registrada amb sensors externs.
Quin és el futur de la neurotecnologia?
Els avenços actuals permeten, per primera vegada, «escoltar» i «parlar» amb les neurones amb una precisió cada vegada més gran. Segons els investigadors, això podria fer possibles tractaments més personalitzats, actuacions immediates sobre circuits cerebrals concrets i dispositius intel·ligents capaços d’adaptar-se als símptomes de cada pacient en temps real.
En aquest context, destaca el projecte europeu META-BRAIN, una iniciativa que reuneix centres de recerca i institucions internacionals amb l’objectiu d’explorar noves maneres d’entendre, registrar i modular l’activitat cerebral. Part de les investigacions descrites en aquest article es desenvolupen en el marc d’aquest projecte al grup de Neurociència de Sistemes de l’IDIBAPS, liderat per la Dra. Maria V. Sánchez-Vives i amb la participació de la Dra. Nathalia Cancino-Fuentes, investigadora del grup. El seu treball estudia com s’organitza l’activitat neuronal, com emergeixen processos complexos com el pensament o la consciència i com aquest coneixement es pot aplicar al desenvolupament de noves estratègies per recuperar funcions cerebrals alterades.
Tanmateix, aquest progrés planteja preguntes importants sobre la privacitat mental, la identitat personal i els límits ètics de les tecnologies capaces de llegir o modificar l’activitat cerebral. Per això, els experts defensen que el desenvolupament de la neurotecnologia ha d’anar acompanyat d’una reflexió contínua en l’àmbit ètic.
El seu futur dependrà no només dels avenços científics i tecnològics, sinó també de la capacitat de garantir que aquestes eines siguin segures, accessibles i desenvolupades amb criteris que respectin els drets de les persones.
INFORMACIÓ DOCUMENTADA PER:
Dra. Maria V. Sánchez-Vives i Dra. Nathalia Cancino-Fuentes, Grup de Recerca en Neurociència de Sistemes de l’IDIBAPS.
