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Karl Deisseroth, el revolucionario de la neurociencia

Joseba Elola
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Daniel Mayer

Supo desde pequeño que tenía una cabeza privilegiada. Podía memorizar poemas leyéndolos solo una vez. Su fascinación por el cerebro le convirtió en neurólogo y psiquiatra. Este investigador norteamericano de 44 años ha revolucionado la neurociencia con el desarrollo de la optogenética, método que permite controlar la mente de un ratón con destellos de luz.

Miércoles 22 de Junio de 2016

DICE Karl Deisseroth que las mejores ideas se le ocurren cuando está en calma. Es en ese estado cuasi meditativo cuando halla inspiración para sus proyectos de investigación, que a él se le asemejan a la escritura creativa. Así funciona su mente. Ya desde muy pequeño se dio cuenta de que tenía un don.

En la escuela memorizaba mucho más rápido que los demás. Tenía una técnica de lectura totalmente distinta, leía por bloques, aprehendiendo el significado de frases enteras. Afortunadamente, decidió poner su cerebro al servicio del cerebro.

Antes de cumplir los 40, en el año 2005, lanzó su primer destello, dando con una de las claves en el desarrollo de la optogenética (y prolongando así un camino iniciado por eminencias como Francis Crick, uno de los descubridores de la estructura molecular del ADN). Esta técnica, combinación de métodos genéticos y ópticos, permite intervenir en el comportamiento de un ratón mediante destellos de luz azul o amarilla (que se disparan a través de un cable de fibra óptica insertado en la cabeza del roedor). Para ello es preciso implantarle unas proteínas (procedentes de unas algas) en determinadas células del cerebro (inoculándole un virus). Junto al investigador Ed Boyden, comprobó que había una variedad de alga verde (descubierta por otro grupo científico) que permitía activar o desactivar neuronas específicas.

El método, que ofrece una suerte de interruptor para generar percepciones o estados mentales, se ha convertido en una herramienta indispensable en el mundo de la neurociencia. Se usa a lo largo y ancho de miles de laboratorios en todo el mundo. Ha sido saludado por Christof Koch, director científico del Allen Institute for Brain Science de Seattle, como uno de los descubrimientos más relevantes en su campo de los últimos 160 años.

La optogenética sirve para estudiar la toma de decisiones, la percepción del tiempo, el sueño, los recuerdos. Y la cosa no queda ahí: el neurocientífico Botond Roska o el oftalmólogo José-Alain Sahel, por ejemplo, la están utilizando para devolver la vista a ratones y primates ciegos.

En 2008, Deisseroth volvería a impactar a la comunidad científica presentando Clarity, un método para visualizar los circuitos neuronales del cerebro como si este fuese transparente. Disolviendo las grasas de la materia gris de un cadáver y sustituyéndolas por un hidrogel, consigue que se visualicen con claridad esos circuitos.

Nacido en Boston el 18 de noviembre de 1971, ­Deisseroth estudia el cerebro para entender nuestra psique. Es uno de esos escasos ejemplos de neurólogos que además son psiquiatras y ejercen como tales. ­Mantiene una consulta en la que solo atiende a aquellos pacientes con los que se ha probado de todo sin éxito. Ensaya medicamentos que aún no están aprobados, explora nuevos tratamientos de estimulación del ­cerebro que aún están pendientes de estandarización… Sigue buscando.

Karl Deisseroth M.D. Ph.D. / Stanford University
Karl Deisseroth Daniel Mayer

Padre de cuatro hijos, profesor en Stanford, a sus 44 años recibe ahora el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de biomedicina, que recogerá junto a otros dos investigadores en este mismo campo, Ed Boyden y Gero Miesenböck, este martes, 21 de junio, en Madrid. Un mes antes de la entrega del premio, recibía a El País Semanal en una pequeña localidad del Tirol austriaco, Alpbach, espacio de montañas nevadas, verdes praderas y casas de madera con geranios en los balcones, en un receso del congreso Estado del cerebro. Con su pelo cortado a tazón, su mirada ligeramente estrábica y su aire aparentemente tristón, desentraña los misterios de la mente humana.

Usted se convirtió en doctor en Neurociencias, tras conseguir su licenciatura en Ciencias Químicas, porque quería entender mejor la naturaleza humana. ¿Fue esa la fuerza que guio sus pasos? Fue mi interés por la complejidad de la mente humana y por la magia y la maravilla que es capaz de crear. Me atraía lo que la mente genera, como la literatura y la poesía, y cómo las palabras pueden estimular emociones y sentimientos, que es algo en lo que estaba interesado desde una edad muy temprana. Esa curiosidad se mantiene hoy día, aunque no asumo que haya hecho ningún progreso para entenderla… [sonríe].

Si usted no lo ha hecho, ¿quién? Con un poco de suerte, alguien, algún día.

Quería usted saber de dónde vienen los sentimientos y cómo funciona la imaginación. Sin duda, quería y quiero entender qué son los sentimientos; en cierto modo, vienen de nuestra mente, están generados por las células de nuestro cerebro. Y eso es algo en lo que estamos haciendo pequeños progresos.

¿Con qué se ha encontrado en su camino de investigador? Tomaré como ejemplo la ansiedad, que es un sentimiento y, además, un patrón de comportamiento, el síntoma de una enfermedad, la respuesta a una situación que podría acarrear un riesgo… Hemos estudiado el comportamiento de los ratones. Hasta ahora no estaba claro qué conexiones se producen en el cerebro para que se desencadene este desasosiego. Sabíamos que intervenía la amígdala, que se encuentra en las profundidades del cerebro. Cuando tratamos a pacientes que tienen desórdenes severos de angustia o estrés postraumático, encontramos que la medicación no funciona demasiado bien, pero la terapia cognitiva sí; lo que más les ayuda es cuando usan su actividad mental, sus pensamientos, para guiar y controlar los sentimientos de ansiedad. Creemos que esos pensamientos vienen del córtex cerebral. Lo que hemos encontrado con la optogenética es que hay conexiones específicas dentro de la amígdala y desde el córtex hacia la amígdala que pueden causar ansiedad en el ratón.

De hecho, han encontrado ustedes en la amígdala una especie de ansiolítico natural. ¿Puede esto llevar a diseñar una medicación para paliar la ansiedad que, por ejemplo, sea menos adictiva que algunas de las disponibles? Esa es, sin duda, una posibilidad. Pero el valor de nuestro trabajo es producir ciencia básica, entender cómo funciona la mente. Solo el hecho de darse cuenta de que algunos transtornos son concretos, físicos, y que se deben a una actividad, una proyección del punto A al punto B, que se puede activar o desactivar en tiempo real, que me permite controlar el comportamiento ansioso de un mamífero, ya es mucho.

¿Qué avances se han producido en el campo de la depresión? ¿Sabemos ya qué circuitos neuronales la causan? La depresión es devastadora y también muy interesante. Produce síntomas muy distintos que aparecen y desaparecen a la vez. Con depresión tienes anhedonia: no puedes disfrutar de las cosas, ¿de dónde viene eso, por qué esa imposibilidad de experimentar placer o recompensa?; hay falta de esperanza, imposibilidad de anticipar resultados positivos, concentración pobre, memoria baja, sueños y apetito alterados, sentimiento de culpa, agitación física… Si piensas en todo ello, parece que se extiende por todo el cerebro a través de los circuitos. Esto es lo que hace que sea interesante. Es un misterio que todos estos efectos se produzcan de manera coordinada. Nadie sabe por qué ocurre. Pero hemos trabajado con animales para poder, al menos, abordar cada uno de estos síntomas uno por uno.

¿Sus estudios contribuyen a superar el concepto de que las enfermedades mentales están causadas por desequilibrios químicos? No está mal considerar que la química es importante; si hay una disrupción, se producen enfermedades. No obstante, las nuevas tecnologías nos proporcionan una vía complementaria para analizar la situación. Consiste en pensar en el cerebro como un circuito activo, algo que procesa y transmite información, datos. En vez de buscar solo medicamentos que actúen en receptores químicos, podemos pensar en tratamientos que afectan a las dinámicas del circuito. Es algo nuevo y diferente. Todo psiquiatra estará de acuerdo en que no entendemos la base biológica de la enfermedad mental, y eso nos coloca en una posición embarazosa. No quiere decir que los tratamientos no ayuden, sin duda lo hacen. Pero este es el reto al que nos enfrentamos. Ocurre como con el cáncer: ahora sabemos lo que es biológicamente, no se debe a la ira de uno contra uno mismo, no es un virus contagioso. Esas son cosas que se creyeron hasta hace apenas 50 o 60 años. Había un estigma asociado al cáncer. Todo eso ha cambiado gracias a que lo hemos comprendido biológicamente. En las enfermedades mentales estamos en ese camino.

Dice usted también que se están produciendo interesantes avances en el estudio de la adicción a la cocaína. Ha habido trabajos, en los que no he estado involucrado, muy interesantes. En 2013, un grupo liderado por Antonello Bonci descubrió que podía desactivar el comportamiento de búsqueda de cocaína de las ratas. Esto llevó a un ensayo clínico de un grupo italiano, el pasado diciembre, que encontró la región equivalente en el cerebro de personas adictas.

Usted lleva años investigando la mente humana. ¿Qué relación mantiene con su propio cerebro? Nos llevamos bien. Compartimos objetivos, estamos bastante de acuerdo [sonríe]. Parece obvio, pero no lo es: la gente hace todo el rato cosas que no comprende y puede tener relaciones complejas con su cerebro. Parte de la psiquiatría sirve para ayudar a entender y resolver esos conflictos.

¿Y cómo hace para no autoobservarse todo el tiempo? Lo tiene usted difícil para desconectar… Los científicos de más éxito son los que tienen problemas para desconectar. Se van a la cama pensando en un problema, se levantan pensando en el problema. Los placeres y frustraciones más intensas tienen que ver con ese asunto que se convierte en parte de ellos. Pero esto no es necesariamente un fallo, puede ser un factor de éxito.

O sea, mejor no desconectar… Es mejor no desconectar.

Hablando de su cerebro, usted descubrió que tenía muy buena memoria a una edad muy temprana. Empezó en tercero de primaria. Me di cuenta de que podía memorizar poemas leyéndolos una sola vez. Hasta ese momento no sabía que esa era una de mis capacidades.

Descubrió usted que tenía una técnica de lectura distinta, que no tenía nada que ver con lo que conocemos como speed reading, leía usted por bloques. Sí, me di cuenta de que podía leer muy rápidamente. Leí mucho desde muy pequeño, creo que eso ayudó. Siempre tenía siete u ocho libros en mi mesilla de noche, los leía a la vez, me quedaba despierto hasta tarde… Gracias a eso, en vez de ver las palabras, veía grupos de palabras y bloques de texto que para mí eran como una unidad, los registraba como unidades.

¿Y qué pasa cuando un niño siente que tiene todas esas capacidades que los demás no poseen? ¿Cómo lo vivió? Me adelantaron dos cursos, me pusieron junto a chicos dos años mayores que yo. Fue una buena decisión. Pero es cierto que me aisló un poco porque era más pequeño que los demás. Sucedió así hasta que la cosa se normalizó en el instituto. Pero no todo fue malo. Me apartó de muchos problemas y pude perseguir las cuestiones intelectuales que me interesaban. Disfruté del proceso de ver de lo que era capaz.

Karl Deisseroth M.D. Ph.D. / Stanford University
Karl Deisseroth Daniel Mayer

Volviendo a la optogenética, el hecho de que haya una herramienta que puede ser usada para cambiar el comportamiento de un ratón, y que en un futuro pueda usarse para cambiar el humor, las fobias o los pensamientos de la gente, da un poco de miedo. ¿Deberíamos preocuparnos por el mal uso que se pueda hacer de esta técnica? Cuando ves lo que puedes hacer durante los experimentos con animales, sin duda aparecen consideraciones sobre potenciales cuestiones morales o éticas. Por ejemplo, uno de mis colegas, David J. Anderson, de Kentucky, usó la optogenética para hacer que los ratones se volvieran agresivos entre ellos. Fue capaz de encender y apagar la agresión violenta. Pero para llegar a eso hay que inocular el virus, conseguir que el gen funcione, que se introduzca la fibra óptica, usar las luces… Esto no es un arma que se puede disparar a distancia. ¿Podría producirse un mal uso? Teóricamente, sí. Pero lo más interesante son las posibilidades que nos ofrecerá de aumentar nuestras capacidades, de desarrollar nuestro nivel de energía, de motivación, de vigilia. Ya hemos pasado por ello, podemos incrementar la vigilia con fármacos. La optogenética no está creando nuevos problemas éticos o morales, sino que los pone de relieve.

Pero ¿se puede conseguir el control de la mente humana? Lo que podemos asegurar es que no hay una barrera fundamental para ello. “Controlar qué” sería la siguiente pregunta. ¿Se podrían controlar decisiones sobre cómo comportarse? Probablemente.

¿Se podría influir en, por ejemplo, lo que vota la gente? Es complicado. En las ciencias sociales ha habido desacuerdos en torno a los patrones de voto con respecto a cosas como el miedo o la ansiedad. No disponemos de un conocimiento lo suficientemente profundo, afortunadamente, para que esto sea una inquietud. Lo que resulta más posible es actuar en cuánto quiere la gente de algo; eso incluye la comida, por ejemplo…

Bueno, más de uno podría argumentar que esa intervención en nuestros cerebros se produce cada día por parte de los líderes políticos, por ejemplo a través de los medios de comunicación, y que es incluso más peligrosa… Es más peligrosa porque es muy específica. No hay bisturí más preciso que una palabra o una frase bien construida. El político que sabe cómo accionarlas es más peligroso que cualquier científico. Nuestro cerebro está diseñado para responder a ideas y conceptos comunicados con ellas, nunca seremos tan precisos como una palabra.

Usted recibe ahora el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en biomedicina junto a Ed Boyden y Gero Miesenböck. Mucha gente dice que la optogenética se llevará el Premio Nobel pronto. ¿Será un galardón compartido? ¿Qué opina? Lo único importante es centrarse en la ciencia. Hay mucha y buena, se están produciendo enormes avances en el campo del cáncer, se salvan muchas vidas en la lucha contra la malaria…

Pero le reportará algún tipo de alegría el hecho de que su nombre suene… La alegría más grande, honestamente, es la ciencia en sí misma; descubrir, esa es la mayor recompensa, lo demás no importa.

Oiga, y después de tanta investigación, dígame qué ha aprendido usted realmente sobre el cerebro. Lo primero: que todavía no entiendo los misterios fundamentales, las grandes cuestiones. Pero luego pienso: ¿sabes qué?, tal vez nunca los descubramos. O tal vez tardemos cien años en hacerlo.

POR Joseba Elola

Trabaja como reportero en EL PAÍS desde 1997. En 2010 tendió un puente entre EL PAÍS y WikiLeaks que fructificó en la publicación de Los papeles del Departamento de Estado. Actualmente publica entrevistas y reportajes, fundamentalmente, en los suplementos Ideas y El País Semanal.