La optogenética promete ofrecer la posibilidad de alterar recuerdos humanos
Manipular la memoria, implantar recuerdos felices o borrar recuerdos traumáticos, es un argumento cinematográfico recurrente. En Eterno resplandor de una mente sin recuerdos, por caso, el protagonista elimina experiencias dolorosas de su última relación a partir de un procedimiento experimental. Algunos años después, Inception exploró la posibilidad de impregnar de ideas al subconsciente a través de los sueños. Las premisas, si bien interesantes, por entonces parecían propias de la ciencia ficción. Hoy quizás suenen algo más verosímiles.
En los últimos años, la optogenética logró avances enormes en el campo de la neurociencia. Se trata de una técnica relativamente nueva, con apenas un par de décadas, que consiste en la neuromodulación invasiva para controlar la actividad de neuronas individuales mediante el uso de luz. Los primeros estudios en animales mostraron resultados sorprendentes, reflejaron que la memoria es maleable con el uso de luces. La pregunta que hoy intentan responder los investigadores es: ¿se podría replicar en humanos? ¿Qué tan cerca estamos de poder manipular recuerdos, de implantar nuevos o suprimir experiencias traumáticas del pasado?
En los últimos años, la optogenética logró avances enormes en el campo de la neurociencia. Se trata de una técnica relativamente nueva, con apenas un par de décadas, que consiste en la neuromodulación invasiva para controlar la actividad de neuronas individuales mediante el uso de luz. Los primeros estudios en animales mostraron resultados sorprendentes, reflejaron que la memoria es maleable con el uso de luces. La pregunta que hoy intentan responder los investigadores es: ¿se podría replicar en humanos? ¿Qué tan cerca estamos de poder manipular recuerdos, de implantar nuevos o suprimir experiencias traumáticas del pasado?
“La implementación de la optogenética exige la combinación de terapia génica y cirugías de implantes cerebrales. Los principales desafíos incluyen encontrar el vector correcto para las células correctas, y diseñar el implante justo que sea lo suficientemente seguro y eficiente. Como la optogenética implica alterar permanentemente la información genética en las células, la preocupación de seguridad de la que estamos hablando aquí es de por vida. Personalmente trabajo con dos modelos animales diferentes, roedores y primates. Por lo tanto, diría que la diferencia de especies realmente importa. Los virus que funcionan en roedores no garantizan la misma eficiencia en otra especie”, explicó Albert Hiu Ka Fok, investigador en neurociencias en la Universidad McGill, Canadá, a Infobae.
Para entender el alcance de la optogenética, basta con detenerse en los experimentos ya realizados en roedores. En uno de ellos, los investigadores lograron implantar un “recuerdo falso” en un ratón, haciéndolo que tenga miedo de un lugar en el que nunca había tenido una experiencia negativa. Esto se logró activando un grupo específico de neuronas en el cerebro del animal mediante luz azul.
En el centro de la optogenética se encuentra Steve Ramírez, neurocientífico de la Universidad de Boston, cuyo trabajo en el mapeo de engramas es clave para entender cómo se almacenan y manipulan los recuerdos a nivel celular. Según explica Ramírez, la optogenética “consiste en utilizar la ingeniería genética para hacer que las células cerebrales que creemos que almacenan recuerdos adquieran un color diferente”.
El cambio de color facilita el estudio de las células con microscopios minúsculos, que se pueden implantar directamente en el cerebro de roedores para examinar sus funciones de cerca. Gracias a esta técnica, Ramírez y su equipo observaron que los recuerdos negativos o dolorosos tienen características neuronales distintas a los positivos y lograron alterar de forma artificial su valencia. Es decir, los convirtieron de negativos en positivos e incluso “apagaron” las células que contenían los malos recuerdos.
Ya se hicieron con éxito experimentos de manipulación de la memoria con optogenética en roedores
Claro que, por ahora, por su naturaleza invasiva, el procedimiento no puede aplicarse en seres humanos. Pese a la dificultad, Ramírez es optimista. “Es probable, si no inevitable, que dentro de unas décadas se puedan obtener resultados similares en humanos para tratar trastornos como el síndrome de estrés postraumático o la depresión”, le dijo el neurocientífico a Wired.
En realidad, ya existen maneras de manipular memorias, aunque no tan avanzadas como la optogenética, que implican conocer su dinámica de almacenamiento y evocación. En situaciones como interrogatorios, por ejemplo, pueden crearse memorias falsas por la influencia del interrogador en el proceso de evocación. La farmacología también juega un papel: ciertas drogas y anestesias pueden causar amnesia de eventos que sucedieron poco antes de su administración.
Sin embargo, Ramiro Freudenthal, director del Laboratorio de Plasticidad Sináptica y Memoria de la Universidad de Buenos Aires, asegura que la optogenética lleva la manipulación de la memoria a un nuevo nivel: permite controlar las neuronas específicas involucradas en ciertos recuerdos. El control cerebral a ese punto implica alterar neuronas en el hipocampo, específicamente en el giro dentado, región clave para el almacenamiento de la memoria.
“Algunas derivaciones de lo que se está estudiando hoy en la neurociencia de la memoria van a tener un impacto muy grande en el futuro cercano. Lo que sucede es que ahora las memorias pueden ser afectadas a nivel celular. La optogenética permite ‘encender’ o ‘apagar’ las neuronas que forman parte de una memoria y de esta manera reforzarla o debilitarla. El uso terapéutico de estas técnicas, que se desarrollaron para entender cómo se forman las memorias y estudiar sus características, es posible, pero hay que tener muy en claro de qué condición se trata y sus implicancias”, remarcó Freudenthal en diálogo con Infobae.
Hiu Fok, por su parte, es claro en señalar las limitaciones actuales: “Todavía quedan algunas cuestiones científicas fundamentales que debemos abordar antes de decir con seguridad que podemos hacerlo. Y también, los tipos de memorias involucradas marcarían una enorme diferencia”, advirtió. Los estudios en roedores no pueden decir mucho sobre tipos de memorias más complejas, como la semántica o declarativa en humanos. “El éxito de los experimentos con roedores es estimulante, pero limitado cuando queremos traducirlo a humanos”, agregó.
Mirando hacia el futuro, considera el experto, el progreso en esta área dependerá en gran medida de las tecnologías de decodificación de interfaz cerebro-computadora. Hiu Fok sugiere que un paso previo sería avanzar allí para comprender mejor los principios que rigen la memoria en el cerebro humano. Cree que, una vez que logremos decodificar estos mecanismos, estaremos un paso más cerca de usar la optogenética para manipular memorias humanas de manera segura y ética. Y para eso tal vez no falte tanto.
Así se manipula una memoria
La manipulación de recuerdos, un concepto que alguna vez pareció exclusivo de la ciencia ficción, hoy es posible al menos en animales pequeños. Los científicos experimentan con roedores para entender cómo se forman, alteran y eliminan los recuerdos y abren, a su vez, un nuevo horizonte de posibilidades terapéuticas.
En uno de los experimentos, los investigadores lograron implantar un recuerdo de miedo en ratones, haciendo que evitaran un lugar específico. La respuesta inducida mostró que la técnica puede incluso modificar el comportamiento de un animal a partir de un recuerdo creado en el laboratorio. Los resultados, aunque positivos, generan un alerta: cualquier error puede derivar en efectos secundarios indeseados. Se necesita de una precisión quirúrgica para no fallar.
Hiu Fok explicó que el proceso general para manipular un recuerdo requiere de cuatro pasos:
1) Etiquetar la memoria que se pretende manipular, lo que implica una cirugía para introducir un virus que produce opsinas en las células cerebrales.
2) Sesión guiada por un profesional para etiquetar la memoria de interés.
3) Segunda cirugía para implantar un dispositivo emisor de luz en la región cerebral correcta.
4) Régimen de estimulación lumínica cuidadosamente diseñado para manipular la memoria etiquetada.
Según el especialista, el procedimiento variará de acuerdo al tipo de memoria que se quiera alterar. El tratamiento puede consistir en una ráfaga corta de estimulación de alta frecuencia o de días de estimulación más crónica.
Freudenthal considera que estos experimentos, a futuro, podrían usarse para tratar memorias patológicas, para tratar pacientes con estrés postraumático (EPT). En los casos de EPT, un recuerdo específico puede ser desencadenado por estímulos cotidianos y complicar la vida de quienes lo padecen. “Al tratar estas memorias específicas, sería posible reducir el impacto de esos recuerdos en el bienestar del paciente”, señaló.
Para lograr manipular un recuerdo en la práctica, los científicos necesitan identificar las neuronas implicadas en esa memoria y “marcarlas” de forma precisa. Este proceso se realiza en el momento del aprendizaje o cuando el recuerdo es evocado. En el laboratorio, las neuronas que participan en la formación de una memoria pueden ser etiquetadas para después activarlas o desactivarlas con luz o toxinas. “Aunque el proceso es complejo, la ciencia ha avanzado al punto de acercarse a la idea planteada en la famosa película Eterno resplandor de una mente sin recuerdos, en la que los recuerdos pueden borrarse para aliviar el dolor emocional”, dijo el científico argentino.
¿Alterar la identidad?
La posibilidad de manipular la memoria lleva a un debate sobre hasta qué punto se alteraría la identidad del paciente
Con la posibilidad concreta de modificar la memoria más cerca, se plantean también interrogantes éticos y, por qué no, filosóficos. Lo que está en juego, en última instancia, es la identidad individual y alterar tan solo un recuerdo podría afectar nuestras historias personales. Al fin y al cabo, alterar quiénes somos.
Uno de los dilemas éticos más relevantes es el impacto en la integridad de las experiencias personales. Freudenthal alude a la ficción, que ya exploró estos temas de forma anticipada. En el libro La hierba roja de Boris Vian, una máquina que borra recuerdos lleva a la pérdida de la identidad de quienes la usan. “El problema es definir cuándo es una cura y cuándo el individuo deja de existir”. Por tal razón, el debate ya no se da solo como una charla de café o una conferencia científica, sino que alcanzó el ámbito legal, donde ya se habla de “neuroderechos” para proteger la privacidad y la integridad de los recuerdos humanos.
Hiu Fok explica que hay seis formas en que se ha logrado manipular la memoria en roedores: desde el borrado hasta la creación de memorias artificiales completas, pasando por la modificación parcial de una memoria específica. Los avances plantean, de por sí, diferentes tipos de dilemas éticos y morales que cuestionan los límites de cada intervención.
Un caso relevante en la discusión de estos avances es el tratamiento del EPT, un trastorno en el que el paciente desarrolla una sensibilidad patológica a las señales que recuerdan experiencias traumáticas. Los tratamientos actuales para el EPT, como la terapia cognitivo-conductual y la terapia de exposición, buscan rehabilitar al paciente sin borrar el pasado. Según Hiu Fok, “para la mayoría, el deseo de superar el sufrimiento y hacerse más fuerte es una virtud”. No obstante, si se pudiera borrar la memoria traumática en un futuro, la pregunta es ineludible: ¿convendría hacerlo?
La optogenética tiene carácter de irreversible. Al apuntar a grupos específicos de células, se pueden activar o desactivar circuitos neuronales vinculados a recuerdos puntuales. Tal permanencia implica que si un conjunto de células se utiliza para almacenar otra vivencia en el futuro, podría no ser accesible para una nueva intervención. “Eso añade un nivel de riesgo y limitación a estas técnicas”, advirtió Hiu Fok.
A medida que avanzamos hacia un futuro en el que la manipulación de la memoria es una posibilidad, surgen preguntas sobre cómo preservar la identidad personal. Los posibles beneficios se difuminan entre los riesgos y los posibles efectos secundarios. Lo que durante mucho tiempo fue un argumento habitual de la ciencia ficción, pronto quizás sea la premisa de una película realista.
Fuente: Infobae