Adolfo Ca­lle­jo NEU­RO­CIEN­CIA

El País - Retina - - Negocio - Fo­to­gra­fía de En por­ta­da

l ce­re­bro hu­mano con­su­me me­nos de 50 wa­tios y fun­cio­na a fre­cuen­cias ba­jí­si­mas, de en­tre 0,1 y 200 her­cios. Pe­ro su ca­pa­ci­dad de compu­tación es tan gran­de que in­ten­tar si­mu­lar­la con los me­jo­res or­de­na­do­res ago­ta­ría la ener­gía de una ciu­dad. Es­te ór­gano es “la compu­tado­ra más asom­bro­sa que exis­te”, en pa­la­bras de Francisco Clas­cá, res­pon­sa­ble de una de las ta­reas del sub­pro­yec­to 1 del Hu­man Brain Pro­ject (HBP).

La compu­tación es­tá en el cen­tro del HBP, la ini­cia­ti­va es­tre­lla del pro­yec­to Ho­ri­zon 2020 de la UE pa­ra im­pul­sar la in­no­va­ción. 500 mi­llo­nes de eu­ros re­par­ti­dos en­tre más de 120 en­ti­da­des tra­ba­jan­do de ma­ne­ra coor­di­na­da. El ob­je­ti­vo es avan­zar en el co­no­ci­mien­to de las es­truc­tu­ras ce­lu­la­res del ce­re­bro pa­ra mo­de­li­zar su fun­ción en ecua­cio­nes bio­ló­gi­ca­men­te co­rrec­tas, que ayu­da­rán a en­ten­der me­jor la fun­ción cerebral y pue­den alum­brar una nue­va era en la in­for­má­ti­ca. Y en con­se­cuen­cia im­pul­sar áreas co­mo la ro­bó­ti­ca a co­tas has­ta aho­ra inal­can­za­bles.

En el ca­so del gru­po de ocho in­ves­ti­ga­do­res que di­ri­ge Clas­cá, su ta­rea son los ci­mien­tos de es­te pro­ce­so, el big da­ta que su­po­ne en­fren­tar­se a me­dir con pre­ci­sión la es­truc­tu­ra fí­si­ca de neu­ro­nas iden­ti­fi­ca­das. Y es un de­sa­fío in­men­so: “Pro­ba­ble­men­te, no hay nin­gu­na es­truc­tu­ra fí­si­ca tan com­ple­ja co­mo el ce­re­bro. Es el fru­to del re­fi­na­mien­to por se­lec­ción na­tu­ral a lo lar­go de cien­tos y cien­tos de mi­llo­nes de ge­ne­ra­cio­nes de ani­ma­les”. En con­cre­to, las es­truc­tu­ras neu­ro­na­les que tra­ta de me­dir con pre­ci­sión por pri­me­ra vez es­te equi­po de la Au­tó­no­ma de Ma­drid son los axo­nes y contactos in­ter­ce­lu­la­res que co­nec­tan re­gio­nes del ce­re­bro dis­tan­tes en­tre sí co­mo el tá­la­mo, la cor­te­za cerebral, el ce­re­be­lo, y/o los gan­glios ba­sa­les. Las más com­ple­jas.

A par­tir de los da­tos nu­mé­ri­cos so­bre la es­truc­tu­ra de una neu­ro­na y sus si­nap­sis, los ex­per­tos en compu­tación del HBP pue­den re­fi­nar las ecua­cio­nes en los mo­de­los ma­te­má­ti­cos que si­mu­lan el com­por­ta­mien­to de una red neu­ro­nal ca­da vez más se­me­jan­te a la de un ce­re­bro real. O des­cu­brir en esos da­tos nue­vos prin­ci­pios de ar­qui­tec­tu­ra de compu­tación que pue­den ser apli­ca­bles al di­se­ño de pro­ce­sa­do­res. Y los de ro­bó­ti­ca pue­den apli­car es­tas ar­qui­tec­tu­ras in­for­má­ti­cas a sis­te­mas ar­ti­fi­cia­les que si­mu­lan mo­vi­mien­to y per­cep­ción. “Es cu­rio­so”, va­lo­ra Clas­cá. “In­clu­so más que los mé­di­cos o bió­lo­gos, los más in­tere­sa­dos en lo que la neu­ro­cien­cia pue­de en­se­ñar­nos son los in­ge­nie­ros in­for­má­ti­cos, por­que cuan­do ob­ser­van las ca­pa­ci­da­des compu­tacio­na­les al mí­ni­mo ta­ma­ño y má­xi­ma efi­cien­cia ener­gé­ti­ca de las que es ca­paz el ce­re­bro, in­clu­so ce­re­bros re­la­ti­va­men­te sim­ples co­mo el de un in­sec­to o un ver­te­bra­do pe­que­ño, se abru­man. Quie­ren des­en­tra­ñar y usar es­tas so­lu­cio­nes de la na­tu­ra­le­za co­mo pla­nos de sus fu­tu­ros di­se­ños”.

Clas­cá es rea­lis­ta. “Los in­ves­ti­ga­do­res ac­tua­les nos ju­bi­la­re­mos sin ser to­da­vía ca­pa­ces de mo­de­li­zar fiel­men­te en or­de­na­dor el ce­re­bro de una mos­ca. Pe­ro creo tam­bién que es­te nue­vo en­fo­que co­lec­ti­vo y sos­te­ni­do a la in­ves­ti­ga­ción en neu­ro­cien­cia va a dar unos ex­tra­or­di­na­rios fru­tos en el co­no­ci­mien­to y va a me­jo­rar la vi­da de los ciu­da­da­nos”. En ese futuro le­jano los dro­nes son ca­pa­ces de ha­cer al­go que los murciélagos rea­li­zan sin pen­sar: vo­lar por un es­pa­cio lleno de obstáculos, a os­cu­ras, sin va­ci­lar ni una so­la vez.

Fun­cio­na igual que el múscu­lo cuá­dri­ceps. Si el caminante su­fre una va­ci­la­ción o un es­pas­mo, au­men­ta su ri­gi­dez. Lo mis­mo si de pron­to pa­sa de ca­mi­nar so­bre la du­re­za del as­fal­to a la blan­du­ra de la are­na. Pe­ro lo que lo con­for­ma no son hue­sos, fi­bras y ten­do­nes, sino elec­tró­ni­ca, sen­so­res y soft­wa­re.

Se tra­ta del exoes­que­le­to MAK Ac­ti­ve Knee, crea­do por la em­pre­sa spin-off del CSIC Mar­si Bio­nics. Es el pri­mer pro­duc­to co­mer­cial que lan­za­rá al mer­ca­do, pre­vi­si­ble­men­te a co­mien­zos de 2019. “Es­pe­ra­mos ob­te­ner el mar­ca­do CE [la cer­ti­fi­ca­ción que per­mi­te co­mer­cia­li­zar pro­duc­tos en la Unión Eu­ro­pea] du­ran­te es­te año”, ex­pli­ca Elena García Ar­ma­da, in­ves­ti­ga­do­ra del CSIC y fun­da­do­ra de la em­pre­sa. “El MAK es­tá pen­sa­do pa­ra en­fer­mos con pro­ble­mas de mo­vi­li­dad co­mo pa­cien­tes de po­lio­mie­li­tis, ic­tus o es­cle­ro­sis múl­ti­ple. Nues­tro múscu­lo ar­ti­fi­cial les pro­por­cio­na la fuer­za que les fal­ta pa­ra po­der ca­mi­nar y su uso es tan­to pa­ra en­fer­mos cró­ni­cos co­mo pa­ra aque­llos en reha­bi­li­ta­ción”.

Es­ta ro­di­lla su­ple­to­ria, que se en­gar­za al la­do ex­te­rior de una de las pier­nas, no es el pri­mer pro­duc­to que sa­lió de los la­bo­ra­to­rios de Mar­si Bio­nics. Cuan­do so­lo eran tres, con­tán­do­la a ella, García y su equi­po sal­ta­ron a la fa­ma in­ter­na­cio­nal en el pa­no­ra­ma cien­tí­fi­co al con­se­guir desa­rro­llar dos hi­tos a un tiem­po: el pri­mer pro­to­ti­po fun­cio­nal de exoes­que­le­to pe­diá­tri­co y pa­ra te­tra­plé­ji­cos lla­ma­do Atlas.

“Pe­ro con­se­guir el mar­ca­do CE pa­ra un pro­duc­to tan com­ple­jo [es un exoes­que­le­to com­ple­to] es mu­cho más com­pli­ca­do. Y a pe­sar de los pre­mios que re­ci­bi­mos y de la re­per­cu­sión, mu­cho mayor a ni­vel in­ter­na­cio­nal que en Es­pa­ña, atraer fi­nan­cia­ción fue im­po­si­ble. Ne­ce­si­tá­ba­mos ela­bo­rar pron­to otro pro­duc­to más sen­ci­llo que sí pu­dié­ra­mos ho­mo­lo­gar en un pla­zo más cor­to”. A pe­sar de que la co­mer­cia­li­za­ción del pro­to­ti­po pe­diá­tri­co va más len­ta, es­te ya se en­cuen­tra en hos­pi­ta­les, co­mo el Ra­món y Ca­jal, pa­ra en­sa­yos clí­ni­cos y pa­ra que los ni­ños pue­dan be­ne­fi­ciar­se de su uso en la te­ra­pia de reha­bi­li­ta­ción. Res­pon­sa­bles de hos­pi­ta­les de In­gla­te­rra, Ir­lan­da y Es­ta­dos Uni­dos ya han vi­si­ta­do la star­tup pa­ra va­lo­rar el al­qui­ler del dis­po­si­ti­vo pa­ra sus pro­pios es­tu­dios y tra­ta­mien­tos.

Y a futuro, García pien­sa en otro ti­po de exoes­que­le­tos que na­da tie­nen que ver con los usos en sa­lud. “De he­cho, yo em­pe­cé a tra­ba­jar en exoes­que­le­tos pa­ra in­dus­tria, pa­ra le­van­tar gran­des pe­sos”, apun­ta la in­ves­ti­ga­do­ra. “Pe­ro la vi­si­ta de una familia con la pri­me­ra ni­ña te­tra­plé­ji­ca que pu­si­mos a an­dar hi­zo que nos cen­trá­ra­mos pri­me­ro en ese ca­so, por­que no ha­bía na­da en el mer­ca­do que sir­vie­ra pa­ra ayu­dar a en­fer­mos co­mo ella a me­jo­rar su ca­li­dad de vi­da. Sin em­bar­go, nues­tra tec­no­lo­gía es muy fá­cil de im­ple­men­tar pa­ra usos in­dus­tria­les”. Con­sul­to­ras co­mo Glo­bal In­sights han fi­ja­do un cre­ci­mien­to enor­me de es­te sec­tor pa­ra 2024, año en el que se pre­vé que su­pere los 2.700 mi­llo­nes de eu­ros.

Eso sí, exis­te, por el mo­men­to un es­co­llo téc­ni­co pa­ra lo­grar es­tos exoes­que­le­tos que per­mi­tan a los hu­ma­nos mo­ver to­ne­la­das sin el me­nor es­fuer­zo. “Ne­ce­si­ta­mos un ti­po de com­po­nen­tes elec­tro­me­cá­ni­cos que ge­ne­ren mu­cha po­ten­cia, que ocu­pen po­co es­pa­cio y que pe­sen tam­bién po­co. Hoy en día, esa so­lu­ción ideal no exis­te en el mer­ca­do. Y ca­da vez que ha­bla­mos de ello con los pro­vee­do­res nos di­cen que se pon­drán a in­ves­ti­gar en es­te pro­ble­ma cuan­do la de­man­da de exoes­que­le­tos sea muy al­ta. Lo cual es la pes­ca­di­lla que se muer­de la co­la”, de­ta­lla García.

Mar­si Bio­nics te­nía una pe­cu­lia­ri­dad co­mo star­tup que es­tu­vo a pun­to de ma­tar­la an­tes de po­der po­ner en mar­cha la in­dus­tria­li­za­ción de su pri­mer pro­duc­to. Las em­pre­sas, en su pri­me­ra fa­se de fi­nan­cia­ción, que se co­no­ce co­mo de ca­pi­tal se­mi­lla, sue­len ne­ce­si­tar cien­tos de mi­les de eu­ros pa­ra co­men­zar a ca­mi­nar. Mar­si Bio­nics pre­ci­sa­ba de va­rios mi­llo­nes pa­ra en­ca­rri­lar un mí­ni­mo pro­duc­to via­ble. “Los po­cos me­ca­nis­mos de fi­nan­cia­ción pú­bli­ca que hay no nos ser­vían, por­que exi­gen que un por­cen­ta­je de la fi­nan­cia­ción sea pues­to por los so­cios. En es­te ca­so los so­cios éra­mos una funcionaria y un ami­go”.

La so­lu­ción que en­con­tró García es hi­ja de la era di­gi­tal. “Un crowd­fun­ding pa­ra el que hi­ci­mos un es­tu­dio pre­vio de re­des so­cia­les. Des­cu­bri­mos que las fa­mi­lias con hi­jos, y so­bre to­do las mu­je­res, eran sen­si­bles al pro­ble­ma que tra­tá­ba­mos de ali­viar y es­ta­ban dis­pues­tas a in­ver­tir en la cam­pa­ña”. Una pri­me­ra cap­ta­ción, con ju­gue­tes de ro­bó­ti­ca co­mo re­com­pen­sa, se sal­dó con 250.000 eu­ros, 150.000 in­ver­ti­dos por un ines­pe­ra­do bu­si­ness an­gel. En el se­gun­do crowd­fun­ding lo­gra­ron al fin un so­cio in­dus­trial cu­ya in­ver­sión, en­tre ca­pi­tal, pro­ce­so in­dus­trial y pro­to­ti­pos as­cien­de a ca­si mi­llón y me­dio de eu­ros. Aho­ra mis­mo, la em­pre­sa cuen­ta ya con 12 em­plea­dos y cua­tro co­la­bo­ra­do­res de con­ve­nios con uni­ver­si­da­des. Dos de ellos, doc­to­ran­dos de la Uni­ver­si­dad de Al­ca­lá y de la Uni­ver­si­dad Rey Juan Car­los, usa­rán su es­tan­cia en la em­pre­sa pa­ra ela­bo­rar sus te­sis.

Mar­si Bio­nics se sal­vó al bor­de del abis­mo, pe­ro García si­gue te­nien­do un re­gus­to amar­go. Con la le­gis­la­ción vi­gen­te, ella po­dría te­ner un car­go en la em­pre­sa que ha fundado si el CSIC par­ti­ci­pa­ra. Pe­ro de­ci­die­ron no ha­cer­lo. La nue­va di­rec­ti­va del CSIC, pre­si­di­da por Ro­sa Me­nén­dez (pri­me­ra mu­jer al car­go) ha abier­to una vía de ne­go­cia­ción. Elena García se mues­tra es­pe­ran­za­da: “Van a vol­ver a con­si­de­rar la par­ti­ci­pa­ción en Mar­si, y ya so­lo el he­cho de que se abra el de­ba­te es una evo­lu­ción im­por­tan­te”.

glu­co­sa. Sus ta­ma­ños os­ci­lan des­de al­go tan di­mi­nu­to co­mo un vi­rus has­ta otros tan gran­des co­mo bac­te­rias o cé­lu­las.

Y el mo­vi­mien­to que adoptan al via­jar por con­duc­tos, que en un futuro se­rán las ve­nas, ar­te­rias y otras es­truc­tu­ras or­gá­ni­cas de los se­res vi­vos, des­ve­la su enor­me po­ten­cial mé­di­co. “Cuan­do los na­no­mo­to­res es­tán ac­ti­va­dos, se pro­du­ce un efec­to, co­no­ci­do co­mo cross mi­gra­tion, que acu­mu­la a es­tos dis­po­si­ti­vos en los bor­des del ca­pi­lar por el que via­jan. Es­to es tre­men­da­men­te in­tere­san­te por­que nos da una mayor pro­ba­bi­li­dad de atra­ve­sar las mem­bra­nas ce­lu­la­res y lle­gar allí don­de es­tán los tu­mo­res”, ex­pli­ca en­tu­sias­ta Sánchez.

Al­gu­nos de los dis­po­si­ti­vos que des­cri­be re­sul­tan ca­si fan­ta­sio­sos. En una pu­bli­ca­ción en la re­vis­ta de los bio­mar­ca­do­res [ a la que se de­di­ca, por ejem­plo, otra de las em­pre­sas en­tre­vis­ta­das en es­te nú­me­ro, Ory­zon Ge­no­mics]. En­tre tan­to, Smart Nano-bio-de­vi­ces se­gui­rá des­de Bar­ce­lo­na con su ca­mino de am­pliar las fron­te­ras de sus na­no­rro­bots. “Una de las in­ves­ti­ga­cio­nes que te­ne­mos en mar­cha es­tá in­ten­tan­do ver có­mo re­du­cir los trom­bos em­plean­do nues­tras má­qui­nas”.

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