Resumen C: Avances en neurociencia: aplicaciones e implicaciones éticas

La disrupción de las neurotecnologías

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Relevancia

La frontera actual del conocimiento en neurociencia es el enlace entre el cerebro físico y las funciones superiores, como son la conciencia, el pensamiento, el aprendizaje, la memoria, la motivación, las emociones o el lenguaje. Se han dado pasos en la comprensión de la actividad cerebral para dilucidar los mecanismos detrás de algunas de estas funciones, pero todavía no existe una teoría general del cerebro que explique su estructura y sus funciones de manera holística. Un gran paso dado en 2023 es la obtención del primer atlas molecular de los tipos de células del cerebro humano, aunque comprender cómo se organizan en circuitos, y llegar alcanzar un mapa completo es un auténtico desafío, aunque la comunidad científica está avanzando en modelos animales como ratones o moscas.

Nuestra sociedad actual, con tendencia a una mayor esperanza de vida, ha aumentado significativamente en proporción de individuos que viven con patologías neurológicas, mentales, neurodegenerativas, déficits de movilidad o con dolor crónico. Su comprensión y tratamiento es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la ciencia en el siglo XXI. Precisamente, la aparición de nuevos métodos y dispositivos, neurotecnologías, han sido señalados por la comunidad experta por su potencial para generar grandes avances de conocimiento y afrontar algunas de estas patologías, pues facilitan una interacción directa con el cerebro y el sistema nervioso.

Neurotecnología

Las neurotecnologías permiten una conexión directa entre un dispositivo y el sistema nervioso (central y periférico) para registrar o modificar la actividad nerviosa. Combinan la neurociencia con otros avances en inteligencia artificial, robótica, o realidad virtual, para modular o medir diversos aspectos de la actividad cerebral incluyendo la conciencia y el pensamiento. Además de la utilidad demostrada de algunas neurotecnologías en el ámbito sanitario, y su papel en el avance científico, le sigue una expectativa en el ámbito comercial y económico por sus posibles aplicaciones en el mercado de consumo y de entretenimiento, en la educación, o en seguridad y defensa. El continuo progreso e inversión en neurociencias y neurotecnologías, tanto en el ámbito clínico como en el industrial y comercial, abre un debate que aborda cuestiones legales, éticas y morales sobre el impacto de estos avances en nuestra sociedad.

En el foco

En los últimos años se han producido grandes avances técnicos en la conexión directa entre el cerebro y una máquina u ordenador a través de interfaces cerebro-ordenador. Estas interfaces mantienen el control de un dispositivo, bien un programa informático, un robot, o una prótesis, como resultado del análisis de la actividad neuronal. Pero pese a existir demostraciones clínicas muy prometedoras en el tratamiento de algunas enfermedades, aún falta más evidencia científica para realizar de forma sistemática intervenciones clínicas robustas, viables y seguras a medio-largo plazo con estas interfaces. Entre sus logros se encuentra recuperar la movilidad en manos paralizadas tras sufrir un ictus, o incluso recuperar la movilidad de las piernas en pacientes tetrapléjicos con la asistencia de prótesis conectada al cerebro. Por otro lado, las neuroprótesis también podrían sustituir, complementar o mejorar un mecanismo cognitivo o sensorial que pudiese haber sido dañado: un ejemplo bien establecido son los implantes cocleares, conectados con el nervio auditivo para restaurar el sentido del oído. También existe investigación enfocada en decodificar las señales asociadas a estados emocionales o de consciencia, así como a la comunicación, el lenguaje, el pensamiento visual y auditivo en imágenes o frases, en distintos grados de madurez. La limitación común es la obtención de señales claras de actividad neuronal. Actualmente se está trabajando activamente en el aumento de la sensibilidad de los electrodos, que aumenta la cantidad de datos obtenida y que deben analizarse de forma adecuada y estandarizada, en lo que la inteligencia artificial está posibilitando una comprensión cada vez más avanzada.

Horizonte

Además de su utilidad demostrada en el terreno sanitario, suscitan expectativas en el ámbito comercial y económico: un 27 % de las empresas se centra en desarrollos no médicos y hasta un 54 % de los estudios científicos con dispositivos no invasivos para registro de actividad se centran en monitoreo cognitivo, comunicación, y control de dispositivos externos. Desde 2012 la inversión se ha multiplicado por 21, sobrepasando los 30 mil millones de euros, y se observa un crecimiento exponencial. Este amplio interés supone que, en un plazo de 5 a 10 años, se espere lograr tecnologías que registren, evalúen, modifiquen y mejoren nuestra mente, capacidad cognitiva y estado de consciencia, entre otras disrupciones.

El uso de neurotecnologías plantea importantes cuestiones éticas. El principal desafío es garantizar la privacidad mental. La demostración reciente de la posibilidad de descifrar imágenes y palabras imaginadas indica el potencial riesgo para extraer datos cerebrales confidenciales de sujetos, así como su posible uso comercial por parte de empresas privadas. Otros desafíos se relacionan con la identidad personal: se han documentado algunos casos de pacientes que, tras someterse a estimulación cerebral profunda para paliar los efectos del párkinson, han aumentado su impulsividad o sufrido apatía, y otros han dudado sobre el origen de algunas percepciones o comportamientos (si son del propio individuo o causadas por el implante). Otro de los debates gira en torno a las derivadas éticas del aumento de las capacidades cognitivas. Las neurotecnologías pueden ofrecer ventajas estratégicas para el personal militar, como la mejora de sus habilidades cognitivas, del procesamiento sensorial, o el control mediante interfaces cerebro-ordenador de sistemas de armamento. En definitiva, abre dilemas éticos asociados a la seguridad nacional.

En consonancia, se plantea la capacidad y adecuación de los distintos marcos legislativos existentes, a nivel internacional y nacional, a la hora de asegurar una correcta protección de los derechos de los ciudadanos al respecto de las neurotecnologías, acuñando el término neuroderechos. En esta línea, distintos organismos internacionales y estados han llevado a cabo iniciativas para identificar los marcos legales más adecuados para gestionar las implicaciones ético-jurídicas y sociales de las neurotecnologías, como son la Neurorights Foundation, la OECD, la UNESCO o la Organización de Estados Americanos. Por otra parte, la comunidad científica señala que la regulación ética de las neurotecnologías no necesariamente tiene que ser una barrera para la innovación. Si se aborda desde el principio, y a lo largo de todo el proceso de investigación y desarrollo, también puede ser un habilitador clave para afrontar los desafíos que la neurotecnología podría plantear en el futuro. En España, en 2021 se redactó la Carta de Derechos Digitales, documento no vinculante legalmente, que incluye los neuroderechos dentro de los derechos de los ciudadanos españoles en la era digital. En Europa, en 2023, se ha aprobado la Declaración de León, que inicia la reflexión europea sobre la promoción de neurotecnologías centradas en la persona y que tengan en cuenta los derechos fundamentales, y reconoce la carrera internacional en el desarrollo de innovaciones. Además, la legislación regulatoria y de evaluación de tecnologías sanitarias establece el marco en el cual pueden desarrollarse e implementarse las neurotecnologías, así como cualquier guía, estándar o criterio con el que las entidades puedan certificar o evaluar sus funciones de uso; también aquellas sin finalidad médica, si por su similitud con los productos sanitarios en cuanto a su funcionamiento y riesgo, estas debieran ser certificadas y evaluadas con los mismos criterios.

Además de aportar su tejido investigador ya existente, España se suma a la comunidad internacional con la puesta en marcha en diciembre de 2022, del primer Centro Nacional de Neurotecnología, un organismo multidisciplinar que tendrá especial consideración a los aspectos éticos, jurídicos y regulatorios asociados.

Key Ideas

La actual frontera del conocimiento en neurociencia es el vínculo entre el cerebro físico y las funciones superiores, como son la identidad, la consciencia, habilidades cognitivas y motoras, el comportamiento o las emociones de las personas. Su comprensión es vital para afrontar uno de los mayores desafíos a los que se enfrenta la ciencia en el siglo XXI: el tratamiento de las patologías del cerebro humano. 

Las neurotecnologías son herramientas diseñadas para interactuar con el cerebro y el resto del sistema nervioso. Según la comunidad experta tienen gran potencial para generar avances de conocimiento y afrontar los trastornos del sistema nervioso.

Para el tratamiento de enfermedades neurológicas existen neurotecnologías ya validadas y utilizadas, así como algunas demostraciones clínicas prometedoras que lidian con los efectos del ictus, el alzhéimer o el párkinson. Pero para realizar intervenciones viables y seguras de forma sistemática todavía existen algunas limitaciones técnicas y se requiere de más evidencia científica.

Existe investigación en curso enfocada en comprender la actividad cerebral asociada a estados emocionales o de consciencia. También aquella relacionada con la comunicación y el lenguaje, o con el pensamiento y procesamiento visual y auditivo.

A la utilidad demostrada de las neurotecnologías en el ámbito sanitario, le sigue una expectativa en el ámbito comercial y económico, con el potencial de ser aplicadas en el mercado de consumo y de entretenimiento, en la educación o en defensa y seguridad nacional.

El continuo progreso investigador y la inversión empresarial en neurociencia y neurotecnologías está asociado a un debate que aborda cuestiones éticas sobre el impacto de estos avances en nuestra sociedad.

A nivel de gobernanza, existe un debate impulsado por la comunidad investigadora en neurociencias, filosofía, ética y legislación acerca de la adecuación de los marcos legislativos para asegurar una correcta protección de los derechos de los ciudadanos al respecto de las neurotecnologías. En este contexto surge el término neuroderechos.

La comunidad científica señala que la regulación ética de las neurotecnologías no tiene que ser necesariamente una barrera para la innovación. Si se aborda desde el inicio, y a lo largo de todo el proceso de desarrollo, también puede habilitar unos usos seguros y responsables y facilitar la resolución de desafíos técnicos en el futuro.

Personal experto, científico e investigador consultado*

  • Aguilar, Carolina. CEO y Co-fundadora, INBRAIN Neuroelectronics.
  • Ausín, Txetxu. Cientifico Títular, Instituto de Filosofía (CSIC). Presidente del Comité de Ética, CSIC.
  • Azorín Poveda, José María. Catedrático de Universidad y Director del Brain-Machine Interface Systems Lab, Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche, Universidad Miguel Hernández de Elche.
  • Carmena, José M. Adjunct Professor of Electrical Engineering and Neuroscience, University of California-Berkeley. Founder and Co-CEO, iota Biosciences, Estados Unidos.
  • DeFelipe, Javier. Profesor de Investigación, Instituto Cajal (CSIC). Centro de Tecnología Biomédica, Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
  • Díaz-Nido, Javier. Catedrático de Universidad, Universidad Autónoma de Madrid. Investigador Principal, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM).
  • Gil Agudo, Ángel Manuel. Jefatura del departamento de medicina física y rehabilitación, Hospital Nacional de Parapléjicos.
  • Goering, Sara. Professor of Philosophy, University of Washington. Co-lead Neuroethics Research Group, Center for Neurotechnology, Estados Unidos.
  • Hernández, Gloria. Jefa del, Centro Nacional de Certificación de Productos Sanitarios, Organismo Notificado 0318 (CNCps-AEMPS).
  • Herrera, Eloísa. Profesora de Investigación, Instituto de Neurociencias (CSIC-Universidad Miguel Hernández).
  • Herrmann, Stephanie. International Human Rights Lawyer, Perseus Strategies, Estados Unidos.
  • López, María. CEO y Co-fundadora, Bitbrain.
  • Maiqués, Ana. CEO, Neuroelectrics, Estados Unidos - España.
  • Menéndez de la Prida, Liset. Profesora de Investigación, Instituto Cajal (CSIC).
  • Niso Galán, Julia Guiomar. Investigadora Ramón y Cajal, Instituto Cajal (CSIC), España. Investigadora Senior, Indiana University, Estados Unidos.
  • Pascual-Leone, Álvaro. Catedrático de Neurología, Harvard University. Director Médico, Deanna and Sidney Wolk Center for Memory Health, Hebrew SeniorLife, Estados Unidos.
  • Ramos, Ander. Lider del Grupo de Neurotecnología, TECNALIA (member of Basque Research and Technology Alliance), España. Neuroprosthetics Group Leader, Institute of Medical Psychology and Behavioral Neurobiology (University of Tubinngen), Alemania.
  • Sánchez-Vives, Mavi. Profesora de Investigación ICREA, IDIBAPS (Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer).
  • Triñanes, Yolanda. Técnica, Unidad de Asesoramiento Científico-Técnico (Avalia-t), Agencia Gallega de Conocimiento en Salud (ACIS). Consello de Bioética de Galicia. Investigadora, Universidad de Santiago de Compostela.
  • Yuste, Rafael. Professor of Biological Sciences and Director of the NeuroTechnology Center (NTC), Columbia University, Estados Unidos.

Método de elaboración

Los Informes C son documentos breves sobre los temas seleccionados por la Mesa del Congreso que contextualizan y resumen la evidencia científica disponible para el tema de análisis. Además, recogen las áreas de consenso, disenso, las incógnitas y los debates en curso. El proceso de elaboración de los informes se basa en una exhaustiva revisión bibliográfica que se complementa con entrevistas a personas expertas en la materia y dos rondas de revisión posterior por su parte. La Oficina C colabora con la Dirección de Documentación, Biblioteca y Archivo del Congreso de los Diputados en este proceso.

Para la elaboración del presente informe, la Oficina C ha referenciado 285 documentos y consultado a un total de 20 personas expertas en la materia. Se trata de un conjunto multidisciplinar del cual el 42 % pertenecen al área de ciencias de la vida (neurobiología, neurociencia clínica, biología molecular, psicología clínica, medicina, realidad virtual y neurotecnología), el 26 % a las ciencias físicas e ingenierías (ingeniería biomédica, neuroprostética, neurorrehabilitación, robótica, neurociencia de sistemas) y el 32 % a las ciencias sociales y humanidades (ciencias del derecho, filosofía, bioética, empresariales y administración pública). El 75 % trabaja en centros o instituciones españolas, mientras que el 40 % está afiliado al menos a una institución en el extranjero.

La Oficina C es la responsable editorial de este informe.

Cómo citar

Oficina de Ciencia y Tecnología del Congreso de los Diputados (Oficina C). Informe C. Resumen gráfico: Avances en neurociencia: aplicaciones e implicaciones éticas. (2023) www.doi.org/10.57952/N5JW-1N98

Archivado como

Avances en neurociencia: aplicaciones e implicaciones éticas