La neuro-tecnología provocará un cambio al vincular el cerebro con la supercomputación
Por Osvaldo Uchitel (El Cohete a la Luna)
En los millones de años que recorrió en su evolución, el homo sapiens ha dejado huellas indiscutibles de cómo su afán exploratorio y expropiatorio modificó su entorno. Este devenir de la humanidad encendió infinitas luces de alerta intentando evitar la autodestrucción del planeta. La conquista del cerebro avizora una situación de similar peligro extremo. A través del entendimiento profundo del funcionamiento del cerebro y por ende de la capacidad de modularlo, o más precisamente de la creación de cerebros capaces de subyugar los naturales, es posible la apropiación y la destrucción de la especie misma y del universo conocido.
Con esta frase no pretendo terminar en el fatalismo inoperante. Más bien intento aguijonear mi propio cerebro (y el de los lectores) y buscar las normas y principios éticos que nos salvaguarden de una dictadura ejercida por una minoría que se apropie del conocimiento.
El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo humano, y en consecuencia permanece como uno de los mayores misterios de la ciencia. Los neurocientíficos han hecho grandes progresos en el mapeo de la estructura y función de sus diferentes áreas. Pero apenas han recorrido algunos centímetros de los muchos kilómetros que quedan para poder comprenderlo. Conocemos pocas piezas de este complejo ajedrez y mucho menos conocemos sus reglas de juego.
Sin embargo la tecnología avanza rápidamente, el conocimiento aumenta y las aplicaciones para las intervenciones neurológicas están proliferando. La neuro-tecnología podría provocar un cambio muy profundo al vincular el poder cognitivo del cerebro humano con el poder de procesamiento del aprendizaje automático y la supercomputación. A medida que la neuro-tecnología continúa madurando hay preguntas asociadas con su desarrollo y uso ético y responsable que deberían abordarse para que esté direccionada a mejorar universalmente la calidad de vida sin causar daños imprevistos y potencialmente graves.
La neuroética busca entender y eventualmente proponer cursos de acción frente a conflictos que surgen de la investigación y aplicación de conocimientos y técnicas neurocientíficas. Estos conflictos existen en múltiples niveles, desde casos individuales a políticas que afectan a grandes grupos de personas.
¿Qué significa ser un ser humano?
La neuroética puede verse dividida en dos áreas estrechamente relacionadas entre sí. La primera se refiere a la reflexión ética sobre nuevos productos, tecnologías y técnicas producidas por la neurociencia. La neuroética intenta responder preguntas sobre el uso de psicofármacos. ¿Las imágenes cerebrales son admisibles en los procesos penales? ¿Estamos alterando la identidad? ¿Eliminando la privacidad?
La segunda rama de la neuroética refiere a las formas en que el nuevo conocimiento que emerge de las ciencias de la mente ilumina temas filosóficos tradicionales. ¿Cuál es la naturaleza de la moralidad? ¿Qué explican las pérdidas de autocontrol? ¿Cuándo están justificadas las creencias? Estas preguntas van al corazón de lo que significa ser un ser humano.
Las dos ramas de la neuroética interactúan produciendo una disciplina nueva a la que los bioéticos tienen mucho que aportar, pero que es igualmente el territorio de los neurocientíficos, filósofos, psicólogos, sociólogos y abogados.
La investigación biomédica ha revolucionado el concepto de vida. El conocimiento en neurociencias promete transformar nuestra comprensión de algo aún más íntimo: de lo que significa ser un ser pensante, un ser racional.
El concepto de hombre como animal racional está desafiado por la automaticidad que subyace la gran mayoría de los actos. En muchos actos lo racional se confunde con el “sesgo de confirmación” que hace buscar una evidencia que apoye nuestra hipótesis en lugar de una que la refuta. Esto último es frecuentemente suplementado por una memoria selectiva de eventos que refuerzan nuestra hipótesis. Este conjunto de “desviaciones” desafía el concepto de animal racional.
Esta supuesta racionalidad puede generar profundas injusticias si tomamos las memorias y en especial las memorias reprimidas y memorias reactualizadas como prueba de hechos. En definitiva, llevar el conocimiento en neurociencias a los espacios públicos o a los tribunales y a la clínica es positivo siempre y cuando seamos conscientes de las limitaciones de nuestra racionalidad, la falibilidad de nuestra memoria y la poca fiabilidad de nuestra experiencia como una guía de la realidad.
El desarrollo de la neuro-tecnología tendrá una influencia decisiva en la neuroética. Si bien son muchos los campos donde el desarrollo tecnológico ha sido explosivo, el que se refiere a interacción entre las máquinas y el cerebro es particularmente relevante, más aún cuando la interacción es con computadoras (Brain Computer Interface, BCI), ya que ello nos despeja el camino para asociar el cerebro a la inteligencia artificial.
El primer desarrollo donde un dispositivo interacciona directamente con el sistema nervioso central fue el implante coclear que hoy está ayudando a mejorar la audición a más de 400.000 personas en el mundo. Un implante coclear es un dispositivo insertado quirúrgicamente que proporciona una sensación de sonido a las personas con pérdida auditiva severa a profunda. El implante tiene un componente externo equipado con micrófonos que detectan los sonidos y los convierten en señales eléctricas que se transmiten a un componente interno que estimula las células auditivas en el nervio coclear.
Muy atrás, pero avanzando a grandes pasos, está el implante de retina que se ubica en la parte posterior del ojo. El implante genera impulsos nerviosos en las células ganglionares que forman el nervio óptico, lo que se expresa en puntos lumínicos e imágenes borrosas de objetos y/o de luz y sombra en individuos que han perdido totalmente la visión.
Una variedad de implantes desarrollados en las últimas décadas está dirigida a estimular zonas específicas del cerebro. Conocidos como DBS (Deep Brain Stimulation), son electrodos insertos en regiones profundas del cerebro conectados a un generador de pulsos eléctricos alimentado por baterías implantadas debajo de la piel. Este generador estimula el área donde el electrodo está implantado o bloquea señales generadas en esa área cerebral según sea necesario. DBS se usa para evitar movimientos anormales en la enfermedad de Parkinson y en trastorno obsesivo compulsivo. También se usa para aliviar el dolor crónico y la epilepsia fármaco-resistente entre otros (Lyons MK. 2011).
En el año 2017 se reportó con éxito una prueba de interacción cerebro-computadora conocida como Wireless Artifact-free Neuromodulation Device’ (WAND) (Zhou AJ et al. 2017). Este sistema de neuro-modulación de circuito cerrado tiene como objetivo tratar una variedad de afecciones neurológicas administrando y ajustando dinámicamente y en tiempo real la estimulación eléctrica terapéutica en respuesta al estado neural de un paciente. Esto se logra gracias a que el sistema tiene un circuito de retroalimentación (close-loop) que censa, computa y corrige.
Recientemente la empresa Neuralink (Musk E, 2019) ha presentado un sistema de interfaz cerebro computadora escalable, de amplio ancho de banda. Ha construido conjuntos de electrodos pequeños y flexibles como «finos hilos», con hasta 3.072 electrodos por conjunto distribuidos en 96 hilos y ha desarrollado un robot neuroquirúrgico capaz de insertar seis hilos (192 electrodos) por minuto en el cerebro de un roedor. Un solo cable USB-C permite la transmisión y grabado de datos de todos los canales simultáneamente.
Ampliando el uso de la tecnología del implante de electrodos se desarrolló un sistema que se inserta quirúrgicamente en la corteza motora del cerebro llamado «BrainGate», que ha permitido a las personas inmóviles usar señales cerebrales para mover los cursores de una pantalla de computadora, escribir en un teclado electrónico y agarrar un objeto con una mano robótica (Bacher D et al. 2015 Jarosiewicz B et al. 2015). Sin embargo, la experiencia médica y quirúrgica requerida para implantar y operar correctamente estos sistemas limita en gran medida su uso más allá de unos pocos casos clínicos. Una contraparte no invasiva, que requiera menos intervención, que pueda proporcionar un control de alta calidad, mejoraría profundamente la integración de los BCI en el entorno clínico y hogareño.
Mientras corregía este artículo se publicó una nueva técnica de implante de electrodos para registrar la actividad eléctrica de zonas muy específicas y delimitadas del cerebro sin tener que abrir el cráneo. El registro se logra implantando una malla de electrodos por vía del sistema venoso, evitando así todo tipo de intervención en el cráneo. Entrando por una vena periférica se llega hasta un plexo venoso en una zona predeterminada del cerebro. Los electrodos se alojan pegados a las paredes de la vena desde donde captan la actividad eléctrica del tejido nervioso cercano. Por esta vía los electrodos fueron implantados en dos pacientes afectados por esclerosis lateral amiotrófica, una enfermedad donde la conexión entre la corteza cerebral, que da la orden de movimiento, y el brazo que debe ejecutarla, está anulada por la muerte de las neuronas de la médula espinal. Los electrodos implantados captan las señales de la corteza motora (donde se origina la orden) y las transmiten a un procesador subcutáneo inserto en el pecho, donde a su vez se encuentra una interfase infrarroja que se conecta con una computadora en forma inalámbrica. En definitiva, el paciente piensa el movimiento que desea y la computadora lo ejecuta en su pantalla (Oxley et al, 2020). La utilización de herramientas de inteligencia artificial permite convertir señales neuronales en datos digitales.
Si bien esto es notable, no se pueden soslayar algunas preocupaciones sobre el potencial disruptivo de la inteligencia artificial. Varios expertos en tecnología creen que podrían surgir impactos beneficiosos al vincular la inteligencia humana y la artificial a través de interfases neuronales. Como se indica en un artículo publicado en el Journal of the Royal Society Interface: “Los cerebros son flexibles, imprecisos, propensos a errores y lentos; las computadoras son inflexibles, precisas, deterministas y rápidas”. Por lo tanto, crear interfases que nos permitan vincular la sofisticación del pensamiento humano con el poder de procesamiento de la inteligencia artificial, ya sea implantada o externa, podría abrir el camino a una nueva generación de aplicaciones como prótesis que se sienten como una parte natural del cuerpo, una mejor toma de decisiones o incluso experiencias sensoriales completamente nuevas. Sin embargo, el desarrollo de estas tecnologías plantea una serie de cuestiones éticas relacionadas con nuestra autonomía, privacidad y percepción de «normalidad» que la sociedad debe exponer, discutir y posicionarse.
Las aplicaciones no médicas de las interfases cerebro-computadora están siendo aplicadas a juegos, a aumentar la concentración y la performance física, entre otras. Algunas de las nuevas aplicaciones más llamativas de la BCI se extenderán más allá de la medicina y afectarán a millones de personas. El control manos libres de las computadoras, escribir o ingresar datos usando el cerebro como un «mouse mental» representa un desarrollo que cambiará nuestra vida cotidiana. Como contrapartida muchas compañías, algunas de una manera irresponsable, publicitan sus dispositivos neuro-tecnológicos sugiriendo que su uso brinda beneficios cognitivos y ayuda al estado de bienestar sin explicitar las evidencias científicas que avalen lo publicitado, así como la seguridad de los objetos lanzados al neuro-mercado (Iris Coates McCall et al 2019).
La lectura del estado de ánimo
Lo que las interfases neuronales son capaces de hacer actualmente es detectar cómo respondemos emocionalmente a los estímulos o «lectura del estado de ánimo». Esta capacidad se ha demostrado en el laboratorio (Li M et al 2018), utilizando tecnologías simples como el electroencefalograma y aplicada en contextos como el «neuromarketing», que las empresas utilizan para detectar respuestas favorables o desfavorables a los anuncios entre los consumidores (Dutta T, 2015). Aunque es técnicamente menos complejo que decodificar procesos cognitivos, la «lectura del estado de ánimo» es comparable en términos de violación de la privacidad y representa un problema urgente porque es posible hoy en día. Ejemplo de ello podría ser, de confirmarse, que ciertas empresas ya utilizan la capacidad de leer el estado de ánimo de una persona mediante el análisis de las señales cerebrales registradas a través de dispositivos instalados en los cascos de seguridad que usan durante su trabajo. Esta aplicación permitiría identificar en los empleados signos de ira, ansiedad o depresión (South China Morning Post. 29 April 2018) Según los informes de los medios, las empresas involucradas dicen que están utilizando los datos para ayudar a los trabajadores, pero los críticos opinan que la tecnología invade la privacidad. Desde esta posición podemos prever cómo las tecnologías con las que trabajamos se han de expandir masivamente en las próximas décadas. Al mismo tiempo, somos muy conscientes de los desafíos, especialmente cuando se introducen tecnologías externas en el cerebro; el órgano más complejo y menos comprendido del cuerpo.
¿Debe haber limitaciones en el uso de interfases neuronales?
Uno de los problemas que enfrentan las nuevas tecnologías emergentes es la escasa capacidad para evaluar las consecuencias adversas de esta innovación dado que es difícil abarcar la diversidad de riesgos personales, sociales, ambientales, tecnológicos, económicos, políticos y corporativos que determinan el destino de las nuevas tecnologías. En los últimos años, estos riesgos han sido explorados ampliamente por especialistas en ética. Estos conceptos incluyen una mejor comprensión de la naturaleza y la aceptabilidad del potencial de riesgos para la salud, el comportamiento y la personalidad/sentido de identidad, así como cuestiones que incluyen a quién beneficia la tecnología y si el acceso confiere una ventaja injusta a los usuarios. Los usuarios también plantean inquietudes asociadas con la privacidad, autonomía, la seguridad de los datos por ellos aportados y los dispositivos implantados, especialmente cuando los usuarios tienen poco control sobre las interfases cerebrales implantadas. Por otro lado, los beneficios potenciales de la BCI tanto para usos terapéuticos como de mejora de las capacidades generan preguntas éticas importantes que cuestionan en qué medida el detener o desacelerar el desarrollo puede perjudicar a los futuros beneficiarios de la tecnología
En un futuro próximo, las neuro-tecnologías seguirán creciendo. Simulaciones por computadoras más precisas y avanzadas permitirán a los investigadores probar y validar estas tecnologías aún más rápidamente. Los implantes neuro-tecnológicos se convertirán literalmente en parte de nosotros. La comunicación directa bidireccional entre el cerebro y un dispositivo externo al cerebro y la transformación que esta conexión provoque hará difuso el límite entre lo humano y la máquina. Cuestiones trascendentales que incluyen aspectos éticos, sociales y culturales deben trabajarse urgentemente a fin de conservar la identidad personal, física y la dignidad del ser humano.
