Newsletter DPT Nro. 91

ISSN 2618-236X

Diciembre / 2023

NOTICIAS CIENTIFICAS
NOTICIAS CIENTIFICAS INTERNACIONALES

La prioridad de establecer un marco ético para el desarrollo y uso de neurotecnologías

Casos de neuroprótesis para restituir la comunicación verbal mediante interpretación de señales cerebrales

La UNESCO celebró, en su sede de París, la Conferencia Internacional sobre la Ética de la Neurotecnología. Esta reseña comprende tres artٳculos. El primero (1) se refiere a las características, actividades y resultados de dicha Conferencia Internacional. Posteriormente, como ejemplos de neurotecnologías y sus implicaciones éticas, en los artículos segundo (2) y tercero (3) se describen, respectvamente, los resultados de dos interfaces cerebro-computador (BCI, por sus siglas en inglés) que decodifican la actividad cerebral y que permiten la comunicación verbal de pacientes con parálisis por trastornos neurológicos (tales como derrames cerebrales o esclerosis lateral amiotrófica (ELA)).

 

1.- Primer artículo: La prioridad de establecer un marco ético internacional sobre neurotecnología (1.1.) (1.2.)

La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) celebró el 13 de Julio, en su sede de París, la Conferencia Internacional sobre la Ética de la Neurotecnología. Los objetivos de la Conferencia fueron: (a) explorar el inmenso potencial de la neurotecnología para resolver problemas neurológicos y trastornos mentales, y (b) determinar las medidas necesarias para hacer frente a las amenazas que plantean las neurotecnologías con relación a los derechos humanos y las libertades fundamentales. El encuentro contó con la presencia de altos funcionarios, responsables políticos, organizaciones de la sociedad civil, investigadores, docentes universitarios y representantes del sector privado de todas las regiones del mundo.

Las neurotecnologías -como intersección entre la neurociencia, la ingeniería, la ciencia de datos, las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) y la inteligencia artificial- abarcan todo tipo de procedimiento o dispositivo diseñado para “acceder, monitorizar, investigar, evaluar, manipular o emular la estructura y función de los sistemas neuronales”. La directora general de la UNESCO, Audrey Azoulay, declaró: “La neurotecnología podría ayudar a resolver muchos problemas de salud, pero también podría acceder al cerebro de las personas, manipularlo y obtener información sobre nuestras identidades y nuestras emociones. Podría amenazar nuestros derechos a la identidad, la dignidad humana, la libertad de pensamiento, la autonomía y la privacidad. Es urgente establecer un marco ético común a escala internacional, como hizo la UNESCO con la Inteligencia Artificial”.

Actividades y resultados de la Conferencia Internacional

La Conferencia marcó un hito significativo. Alrededor de 1.000 participantes asistieron a una sesión ministerial, a tertulias y a dos mesas redondas sobre los últimos avances de la neurotecnología y las cuestiones éticas y de gobernanza conexas. Se coincidió en la prioridad de un marco de gobernanza global para aprovechar el potencial de la neurotecnología y hacer frente a los riesgos que presenta. Los expertos expresaron su apoyo a la elaboración de un instrumento normativo y un marco ético mundiales similares a la Recomendación de la UNESCO sobre la Ética de la Inteligencia Artificial.

La conferencia se inauguró con una introducción de Gabriela Ramos, Subdirectora General de Ciencias Sociales y Humanas de la UNESCO, y un discurso de Amandeep Singh Gill, enviado del Secretario General de las Naciones Unidas para la Tecnología, en nombre del Secretario General António Guterres. Singh Gill destacó la necesidad de seguir un enfoque ecosistémico: “… el sector privado y los inversores que están invirtiendo en las nuevas empresas tienen que participar y ser incorporados -desde el principio- a este debate, para que las normas que concertemos y las recomendaciones que formulemos estén diseñadas para tener un impacto no sólo hoy, sino también en el futuro”.

Tras la sesión inaugural, Hervé Chneiweiss, profesor, neurocientífico y antiguo presidente del Comité Internacional de Bioética (CIB) de la UNESCO, y Emily Cross, catedrática de Neurociencia Cognitiva y Social de la ETH de Zúrich y actual miembro del CIB, presentaron las principales conclusiones del Informe del CIB sobre las cuestiones éticas de la neurotecnología.

El acto prosiguió con un panel ministerial en el cual ministros y representantes compartieron sus experiencias en la protección de los derechos humanos y la “identidad mental” contra los abusos de los avances científicos y tecnológicos. Muchos subrayaron que utilizar la ética como guía para gobernar la neurotecnología es esencial para garantizar la privacidad, la transparencia, la imparcialidad y la equidad. Se concluyó señalando que una neurotecnología responsable necesita un marco normativo sólido que impulse al mercado e incentive a las empresas a preserver y aplicar los valores humanos.

En dos mesas redondas de expertos y charlas informales se destacaron las oportunidades de transformación que la neurotecnología puede ofrecer a diversos sectores. En la sanidad, la neurotecnología podría revolucionar el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y trastornos mentales, además de ayudar en la rehabilitación de lesiones medulares. En educación, podría permitir el aprendizaje personalizado mediante evaluaciones cognitivas en tiempo real. En los juegos y el entretenimiento, podría facilitar experiencias inmersivas a través de interfaces cerebro-ordenador. Ante estas perspectivas, los expertos subrayaron la necesidad de marcos de gobernanza sólidos para sustentar la ética en la innovación. Se concluyó en que -de hecho- existe hoy una “total desprotección” sobre los datos cerebrales.

El Informe de la UNESCO “Unveiling the neurotechnology landscape: scientific advancements, innovations and major trends” (“Desvelando el panorama de la neurotecnología: avances científicos, innovaciones y principales tendencias”), que fue presentado durante la propia conferencia, pone de relieve los tipos de neurotecnología que se están desarrollando, los principales innovadores en este campo y las principales tendencias. El informe también sirvió como base para una charla sobre el papel del sector privado en el desarrollo ético de estas tecnologías.

Clausurada por Dafna Feinholz, jefa de la Sección de Bioética y Ética de la Ciencia y la Tecnología de la UNESCO, y Hervé Chneiweiss, la Conferencia servirá de base para una acción concreta encaminada a hacer progresar las estructuras de gobernanza en favor de un enfoque ético de la neurotecnología.

2.- Segundo estudio: Interfaz cerebro-computador (BCI) con electrodos colocados en la superficie del cerebro (2)

En este estudio, la actividad cerebral se registró a través de electrodos que -colocados en la superficie del cerebro- detectan los estímulos provenientes de decenas de miles de neuronas a lo largo del córtex del habla. La BCI decodifica las señales cerebrales para generar tres salidas simultáneas: (a) texto, (b) voz, y (c) un avatar parlante. Los investigadores entrenaron al modelo de aprendizaje profundo para descifrar los datos neuronales del paciente mientras intentaba pronunciar -en silencio- frases completas. Asimismo, la BCI decodificó la actividad neuronal de los movimientos faciales y expresiones no verbales de un avatar parlante. Los autores prevén poder disponer de un dispositivo clínicamente viable en los próximos 5 a 10 años, pero primero deberán validar este enfoque y la tecnología con una muestra pertinente de participantes con diferentes condiciones.

3.- Tercer artículo: BCI con implantes cerebrales (3.1.) (3.2.) (3.3.)

Este estudio emplea una técnica mucho más invasive que la anterior. La experiencia consistió en insertar, en el cerebro de una paciente de ELA, una matriz de microelectrodos Utah (que exhibe la mejor resolución para registrar señales de neuronas individuales) para entrenar a una red neuronal artificial para decodificar los intentos de vocalización. Al cabo de 4 meses de entrenamiento del sistema, los intentos de verbalización de la paciente se convertían en palabras en una pantalla de ordenador a una velocidad de 62 palabras por minuto, más del triple del récord anterior de comunicación asistida por BCI.

En este método, un algoritmo de IA recibe y decodifica la información electrónica procedente del cerebro del paciente, y aprende a distinguir la actividad cerebral asociada a sus intentos de formular cada uno de los fonemas. Para enseñar al algoritmo a reconocer los patrones de actividad cerebral asociados a cada fonema, la paciente se sometió a unas 25 sesiones de entrenamiento, de unas 4 horas de duración cada una. Esto permitió, en comparación con trabajos anteriores, un gran aumento del rendimiento en términos de precisión y velocidad para el mayor tamaño de vocabulario. Se señala que se trató de una prueba científica de concepto, y no de un dispositivo real que se pueda utilizar en la vida cotidiana. El dispositivo descrito tiene licencia para uso exclusivo en investigación y no está disponible comercialmente.

Referencias:

(1.1.) “Es urgente establecer un marco ético sobre neurotecnología a escala internacional”: Noticias ONU, Salud. Organización de las Naciones Unidas. 6 junio 2023

(1.2.) “Ética de la neurotecnología: La UNESCO, líderes y expertos de alto nivel reclaman una gobernanza sólida” UNESCO, Julio 2023

(2.1.) Fuente primaria 1: “A high-performance neuroprosthesis for speech decoding and avatar control” Sean L. Metzger, Kaylo T. Littlejohn, Alexander B. Silva, David A. Moses, Margaret P. Seaton, Ran Wang, Maximilian E. Dougherty, Jessie R. Liu, Peter Wu, Michael A. Berger, Inga Zhuravleva, Adelyn Tu-Chan, Karunesh Ganguly, Gopala K. Anumanchipalli & Edward F. Chang. Nature. vol 620, pp.1037–1046 (2023). 23 August 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06443-4

(3.1.) Fuente primaria 2: “A high-performance speech neuroprosthesis” Francis R. Willett, Erin M. Kunz, Chaofei Fan, Donald T. Avansino, Guy H. Wilson, Eun Young Choi, Foram Kamdar, Matthew F. Glasser, Leigh R. Hochberg, Shaul Druckmann, Krishna V. Shenoy & Jaimie M. Henderson. Nature.23 August 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06377-x

(3.2.) Fuente secundaria: “Avances en neuroprótesis para devolver el ‘habla’ a personas con parálisis grave: Dos nuevas interfaces cerebro-ordenador son capaces de descodificar la actividad cerebral en palabras con mayor rapidez, precisión y vocabulario que tecnologías previas. Investigadores de EE UU las han probado con una paciente con ELA y otra superviviente de un ictus” Por Eva Rodríguez. Boletín SINC. 23/8/2023

(3.3.) Fuente relacionada (antecedentes): “Interfaces neuronales y sistemas máquina-cerebro: fundamentos y aplicaciones. Revisión” Felipe García Quiroz, Adriana Villa Moreno, Paula Castaño Jaramillo. Revista Ingeniería Biomédica, 1(1), pp. 14–22. Nov 17, 2011. DOI:10.24050/19099762.n1.2007.12