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Clave para una Vida de 100 Años Saludable: ¡el Cerebro!

- Si usted conoce el funcionamiento de su cerebro y lo mantiene joven y saludable, no tiene nada que temer en la vida

27 de septiembre de 2018

En los últimos años, hemos visto un rápido aumento de enfermedades cardíacas causado en gran parte por el estrés mental excesivo. “Las relaciones interpersonales me están estresando. Estoy deprimido y no puedo me concentrar en mi trabajo. Recientemente, he sido inundado con mucho trabajo y estoy cansado todo el tiempo...” Sin duda, todos sentimos estos síntomas de estrés de vez en cuando. Al mismo tiempo, el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento provoca una serie de problemas. Para estudiar estas cuestiones neurológicas y cardíacas, investigadores y científicos de todo el mundo se han unido para hacer investigaciones y desarrollos de vanguardia. Yoshinori Yamakawa, el Gerente a cargo de todo el programa, recientemente compartió sus pensamientos acerca de los objetivos y la naturaleza de las investigaciones y contó cómo se podrán utilizar en el futuro.

Un factor importante para la felicidad en la sociedad moderna — el cerebro

El novelista Ryunosuke Akutagawa se quitó su propia vida porque, en sus últimas palabras, sentía “una vaga ansiedad sobre mi futuro”. ¿Pero quién entre nosotros nunca siente una “vaga ansiedad sobre el futuro” de vez en cuando? Especialmente en estos tiempos en los cuales alguna nueva catástrofe puede ocurrir a cualquier momento y con las perspectivas económicas pareciendo cada vez más sombrías conforme la población de Japón sigue cayendo, es difícil encontrar cualquier sentimiento de alegría o satisfacción psicológica.

¿Cómo podemos librarnos de estos sentimientos de malestar y vivir felices? Un factor extremamente importante es el cerebro. Todas las fuentes de descontento como ansiedad sobre el futuro, trabajo aburrido y arduo, conflictos interpersonales e irritación llegan al cerebro en la forma de estrés. Si el estrés agudo persiste durante un período prolongado de tiempo, el cerebro deja de funcionar normalmente y el equilibrio mental se convierte en imposible.

Es innecesario decir que no todos los problemas relacionados con el cerebro son psicológicos. Hasta 2025, se estima que Japón tendrá más de 7 millones de pacientes con demencia y el extremo envejecimiento de la población resultará en una enorme presión en los servicios de atención médica en el país.

Fue en este contexto, y conforme la sociedad comenzó a prestar más atención a los problemas relacionados con el cerebro y con el corazón, que se lanzó una iniciativa público-privada a gran escala en 2014. Llamada Actualize Energetic Life by Creating Brain Information Industries [Ponga en Práctica una Vida Energética Creando Sectores de Información Sobre el Cerebro], el proyecto fue adoptado por una iniciativa fomentada por el Gabinete Japonés llamada ImPACT*, Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program [Programa de Estímulo a los Cambios de Paradigma a través de las Tecnologías Disruptivas].

Visión general del programa ImPACT de Yamakawa. Investigación centrada en la visualización y control de la información cerebral y el mantenimiento del cerebro saludable a través de la convergencia de la neurociencia y de la tecnología robótica.

*ImPACT: El Programa de Estímulo a los Cambios de Paradigma a través de las Tecnologías Disruptivas (ImPACT - Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program) ha sido creado como una iniciativa nacional por el Gabinete con el objetivo de convertir Japón en “el país más innovador del mundo”. Mediante la promoción de proyectos de I&D de alto riesgo y alto impacto que afectan a todo el país, buscamos una transformación fundamental del sector y de la sociedad.

Al comentar los objetivos del proyecto, el Gerente del Programa Yoshinori Yamakawa observó que “los Estados Unidos y la Europa tienden a apoyar I&D básicos relacionados con el cerebro en las áreas médicos y militares con inversiones presupuestarias de gran escala a lo largo de periodos de 10 años. En nuestro programa, adoptamos un enfoque diferente de intentar llevar y hacer disponible las investigaciones relacionadas al cerebro para el público en general tan pronto como sea posible, logrando al mismo tiempo una producción a escala industrial antes de otros países”.

Para implementar esta idea, el proyecto ImPACT está avanzando con investigación y desarrollo, mientras construye una plataforma. Al desarrollar la infraestructura para crear un sector de información cerebral originado en Japón, el proyecto proporcionará también apoyo para empresas de riesgo y nuevos negocios.

I&D para mantener el cerebro activo y sano

Muy sencillo, el objetivo de esta investigación es mantener el cerebro activo y sano. La investigación relacionada al cerebro en el pasado se centraba principalmente en tratamientos o terapias para los trastornos mentales o psiquiátricos. Empresas globales de TI, por el contrario, han estado buscando I&D para identificar maneras de sustituir o complementar la función cerebral utilizando la tecnología de la IdC y de la IA que podría prestar asistencia a las familias de pacientes con demencia. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que todas estas iniciativas sólo proporcionan atención después del hecho, es decir, después del desarrollo de una condición neurodegenerativa. Ninguna de ellas asiste a personas que quieren mantener sus cerebros flexibles y saludables con el objetivo de tener una vida larga y provechosa.

El Sr. Yamakawa ha optado por centrar sus esfuerzos en mantener la salud cerebral, promoviendo la visualización y el condicionamiento (control) del cerebro a través de I&D que combina la tecnología de IA, la tecnología robótica y la neurociencia.

Ahora estamos enfocados en tres grandes líneas principales de investigación y desarrollo. El primer proyecto de I&D es construir una Interfaz Cerebro Computadora (ICC) portátil que ayudará las personas a mantener y mejorar la función cognitiva.

El BMI portátil es un equipo de medición muy simple que permite a las personas evaluar el estado de su cerebro en cualquier lugar y en cualquier momento. Al realimentar los resultados de las mediciones (neurofeedback) al usuario en tiempo real, esto equipo permite que el individuo regule el cerebro, module trastornos mentales de manera terapéutica y ayude a restaurar la función cognitiva.

“Necesitamos algún tipo de dispositivo para visualizar el estado de nuestro cerebro para que podamos conseguir una imagen clara de la función cognitiva. Estudios recientes han revelado diferencias significativas en los patrones de ondas cerebrales entre personas con alta versus baja función cognitiva. También sabemos que la misma persona puede exhibir grandes fluctuaciones en los patrones de actividad cerebral. Así, cuando los patrones de actividad cerebral de los sujetos se aproximan de los de las personas con alta función cognitiva, ellos reciben el feedback positivo de “ondas cerebrales en buen estado en el momento” y, por el contrario, cuando los patrones se asemejan a los de las personas con baja función cognitiva, ellos reciben el feedback negativo de “ondas cerebrales en condiciones malas en el momento”. Gracias a este neurofeedback, los sujetos poco a poco aprenden a controlar sus propios patrones de actividad cerebral para que sean más como los de las personas con alta función cognitiva, así mejorando notablemente su función cognitiva.”

Gabinete Japonés: Impulsar cambio de paradigma a través de las tecnologías disruptivas programa (impacto) Gerente del Programa, Yoshinori Yamakawa

Imágenes por Resonancia Magnética (IRM) pueden utilizarse para visualizar la información cerebral, pero el equipo de exploración de IRM es excesivamente caro (del orden de cientos de millones de yenes) y las resonancias también son muy costosas, por lo que, generalmente, esta tecnología no está disponible en muchos países. Además, la mejora gradual en la función cognitiva requiere repetidas mediciones, lo que significa que el equipo de IRM es impracticable.

Lo que necesitamos aquí es un equipo de ICC portátil ligero y económico que permitirá a las personas medir el estado de su cerebro de forma rápida y fácil, de la misma manera como miden la presión arterial. Así, el ICC portátil parece ser un equipo muy prometedor que abrirá el camino a la industrialización de la información del cerebro, representando una contribución significativa a la comunidad internacional.

IA con personalidad: las infinitas posibilidades de Brain Lloyd

El segundo proyecto de I&D que contribuye a la salud del cerebro es la robótica cerebral. Aquí, los objetivos son promover los ejercicios, regular el estrés y mejorar las capacidades multitarea, integrando la información cerebral con la robótica.

Actualmente, el equipo de investigación de este proyecto está estudiando un robot capaz de realizar entrenamientos multitarea usando miembros adicionales. La idea es identificar la actividad neural implicada en el control de tres o más brazos y desarrollar métodos eficientes de entrenamiento para perfeccionar o aumentar las capacidades humanas multitarea.

“Estudios recientes han informado que, cuando individuos se involucran en multitareas, es decir, utilizando un smartphone por un período prolongado durante la visualización de un ordenador personal o televisión, esto hará el cerebro se atrofiar. Mientras se desconozca la relación causal entre multitareas y la contracción del cerebro, algunas evidencias sugieren que el cerebro humano todavía está luchando para acompañar la actual evolución del ambiente de TI. Los investigadores impusieron una carga adicional al cerebro que normalmente controla sólo dos brazos, forzándolo a manipular y controlar tres brazos. Al hacer esto con el cerebro, el objetivo es entrenarlo para realizar multitareas de manera eficiente para que sea completamente capaz de lidiar con ambientes avanzados de TI” (Yamakawa).

El tercer proyecto de I&D que contribuye a la salud cerebral consiste de los grandes volúmenes de datos del cerebro. El objetivo aquí es desarrollar IA con personalidad a través de la creación de una tecnología que es capaz de descifrar imágenes del cerebro usando grandes cantidades de IRM.

Por ejemplo, investigaciones han demostrado que, si una resonancia magnética cerebral es tomada mientras un sujeto está mirando a una fotografía, el cerebro presentará un patrón fijo de actividad. A través de la recogida de grandes cantidades de este tipo de datos, es posible identificar las fotos que transmiten una impresión similar en la mente del sujeto. Entonces, si ciertos adjetivos, como hermoso, cómodo, etc. son añadidos a las fotos, y los datos del patrón cerebral son recogidos, los adjetivos apropiados se pueden extraer de los datos de la exploración de IRM cuando el sujeto mira fotos diferentes.

A continuación de los resultados de estas descubiertas, Kamiya Labis está ahora trabajando en Brain Lloyd, que es esencialmente un “cerebro que trabaja detrás de las escenas como un sustituto para el individuo.”

“Las tecnologías de IA más convencionales tienen algunos objetivos específicos: ganar un partido Go, aumentar las ventas y así sucesivamente. Pero, cuando pensamos en términos de personalidades diversas, hay muchos casos en los cuales no hay ningún objetivo claro ni una respuesta correcta. Esencialmente, lo que estamos intentando hacer es introducir una personalidad en la IA usando datos de IRM. Así, somos capaces de simular el cerebro de Yamakawa en la medida que “él sabe cómo Yamakawa respondería cuando ve algo”, aunque Yamakawa no esté realmente presente. Ahora, si aplicamos esto al área de los cuidados con la salud, yo debería ser capaz de contar con Brain Lloyd para ‘quedar en la zona de confort’ o para tener una ‘compañía amable'” (Yamakawa).

Tenga en cuenta que esta aplicación hace más que sólo aliviar o liberar el estrés. Por ejemplo, no es demasiado visionario imaginar que un día seremos capaces, a través de Brain Lloyd, de obtener asesoramiento empresarial de un gurú de negocios brillante que es muerto, o indicaciones de béisbol de un jugador 5 estrellas que vivió en el pasado. Las posibilidades son infinitas, sin embargo, Brain Lloyd puede ser un cuchillo de doble filo. El Sr. Yamakawa destacó que “el factor esencial para la creación y utilización de una visión verdaderamente útil de Brain Lloyd” depende de evitar los peligros y riesgos de abuso.

Explore nuevas oportunidades de negocio en colaboración con el sector privado

Aunque el camino hacia adelante no esté libre de desafíos. Por ejemplo, ¿qué entendemos como un cerebro sano?

El Sr. Yamakawa señala que “aunque esto por supuesto incluye evitar demencia y accidentes cerebrovasculares, abarca mucho más. Al hablar a la comunidad científica, innumerables empresas privadas e individuos, todos afirman que un cerebro sano es el que tiene expectativas positivas, esperanzas y sueños, además de presentar impulsos creativos.” Por lo tanto, estamos considerando como estas dimensiones pueden hacerse ampliamente disponibles al público en general.

“Algunas veces, el desafío de potenciar las funciones usando la neurociencia es llamado de problema de mejoría y, aquí también cuestiones éticas están implicadas y siendo discutidas en todo el mundo. Además de estas consideraciones éticas, nos gustaría estar en la vanguardia de la creación de nuevos negocios basados en las descubiertas tecnológicas que ya hemos logrado. En especial, me gustaría ver a Japón tomando un papel de liderazgo mundial en I&D y en el desarrollo de nuevos servicios” (Yamakawa).

Además de proporcionar la base para nuevas empresas, estas tecnologías también podrían encontrar una variedad de aplicaciones útiles dentro de las empresas existentes. Por ejemplo, podrían ayudar a visualizar la relación entre los patrones de información cerebral y el desempeño de los empleados, desarrollar políticas y medidas que mejoren la calidad del trabajo, crear procedimientos que hagan la correspondencia de los individuos con departamentos o tipos de trabajo específicos y proporcionar datos de referencia creando una organización más dinámica.

“Este programa ofrece una manera de mantener la salud cerebral y contribuir hacia una sociedad más vibrante, en la cual las personas puedan vivir vidas largas y activas. Estaremos encantados si los servicios propuestos ayudaren no sólo a los ancianos, sino también personas en la flor de la vida en sus 40 y 50 años. Somos afortunados de vivir en un país donde hay muchos escáneres de IRM disponibles para apoyar nuestra investigación, sin dejar de mencionar un alto nivel de información cerebral e investigación de robótica de clase mundial.” Finalmente, para concluir con una nota optimista, el Sr. Yamakawa dijo que “al explorar al máximo este maravilloso ambiente, él espera que Japón tome el liderazgo en la creación de un sector robusto de información cerebral”.

Formación de un sector robusto de información cerebral
Con base en experiencias anteriores, aprendí que el mejor enfoque es realizar pruebas s y errar en su propia startup, y luego comenzar el trabajo en una plataforma que ofrezca apoyo a esos esfuerzos. Al promover la industrialización japonesa con base local, nuestro objetivo es la utilización de información cerebral de clase mundial.

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