Ximena Páez ULA 2007 ¿Qué significa NEUROÉTICA? NEUROÉTICA? X. Páez Laboratorio de Fisiología...

Ximena Páez ULA 2007

¿Qué significa¿Qué significaNEUROÉTICA?NEUROÉTICA?¿Qué significa¿Qué significaNEUROÉTICA?NEUROÉTICA?

X. PáezLaboratorio de Fisiología de la Conducta

Facultad de Medicina

NeuroéticNeuroéticaa????

NeuroimágenesNeuroimágenesen sanos y en sanos y enfermosenfermos

PsicocirugíaPsicocirugíaPsicocirugíaPsicocirugía

Estimulación profunda Estimulación profunda del cerebrodel cerebro

PsicofarmacologíaPsicofarmacologíaPsicofarmacologíaPsicofarmacología

““Huella digital” Huella digital” cerebralcerebral

Potenciación Potenciación del cerebrodel cerebroPotenciación Potenciación del cerebrodel cerebro

Interfases Interfases cerebro-cerebro-

computadorascomputadoras

Interfases Interfases cerebro-cerebro-

computadorascomputadoras

Potenciales cerebralesPotenciales cerebrales relacionados a eventosrelacionados a eventos

1.1. IntroducciónIntroducción

2.2. Avances en NeurocienciaAvances en Neurociencia

Neuroimágenes

Psicocirugía

Neuroestimulación

Interfases cerebro-computadora

“Huella cerebral”

Psicofarmacoterapia

3.3. Preocupación por el posible malPreocupación por el posible mal uso de los avancesuso de los avances

1.1. IntroducciónIntroducción

2.2. Avances en NeurocienciaAvances en Neurociencia

Neuroimágenes

Psicocirugía

Neuroestimulación

Interfases cerebro-computadora

“Huella cerebral”

Psicofarmacoterapia

3.3. Preocupación por el posible malPreocupación por el posible mal uso de los avancesuso de los avances

¿Qué significa Neuroética?¿Qué significa Neuroética?

1. Introducción…1. Introducción…1. Introducción…1. Introducción…

Biotecnología y felicidad

Niños con mejor conducta

Desempeño superior

Cuerpos sin vejez

Almas felices

Biotecnología y felicidad

Niños con mejor conducta

Desempeño superior

Cuerpos sin vejez

Almas felices

El avance de la ciencia y la tecnología….

NEUROIMÁGENES

PSICOCIRUGÍA

NEUROESTIMULACIÓN

ACRECENTAMIENTO CEREBRAL

mapear, intervenir,

alterar LA ACTIVIDAD CEREBRAL

mapear, intervenir,

alterar LA ACTIVIDAD CEREBRAL

Qué si ….las máquinas pudieranpredecir una enfermedadfutura ???

Qué si ….las drogas pudieranalterar la Personalidad,el Yo???

Qué si ….las máquinas pudieran leer la mente???

Qué si ….las máquinas, drogaso ingeniería genética pudieran aumentar la inteligencia???

¿SERÁ JUGAR A DIOS ?¿SERÁ JUGAR A DIOS ?

Será necesariala Ética

2. Avances en neurociencias…2. Avances en neurociencias…2. Avances en neurociencias…2. Avances en neurociencias…

NEUROIMÁGENESNEUROIMÁGENES

PSICOCIRUGÍAPSICOCIRUGÍA

NEUROESTIMULACIÓNNEUROESTIMULACIÓN

PSICOFARMACOTERAPIAPSICOFARMACOTERAPIA

INTERFASES CEREBRO-COMPUTADORA

Avances en neurociencias…Avances en neurociencias…Avances en neurociencias…Avances en neurociencias…

y otros másy otros más ……

POTENCIALES CEREBRALESRELACIONADOS A EVENTOSPOTENCIALES CEREBRALESRELACIONADOS A EVENTOS

• Diagnóstico estructura y función

• Potencial para predicción de conductas, y patología

• Bases neurales de la conciencia, del YO…??

• Tomografía axial computarizada Tomografía axial computarizada TAC o TAC o CATCAT

• Tomografía de emisión de positrones Tomografía de emisión de positrones PETPET

• Tomografía computarizada de emisión de Tomografía computarizada de emisión de un solo fotón un solo fotón SPECTSPECT

• Resonancia magnética nuclear Resonancia magnética nuclear MRIMRI

• Resonancia magnética funcional Resonancia magnética funcional fMRIfMRI

• CorregistrosCorregistros: PET y MRI; SPECT y MRI: PET y MRI; SPECT y MRI

• UltrasonidoUltrasonido

TAC TACPET

MRIfMRI

Tomografía axial computada (TAC) 1972

ImagenESTRUCTURAL

Serie de

rayos X

Premio Nobel Medicina Fisiología Premio Nobel Medicina Fisiología 19791979A.M. Cormack, físico (US) y G. N. Hounsfield, ingeniero (UK)A.M. Cormack, físico (US) y G. N. Hounsfield, ingeniero (UK)

CAT scanCAT scan

TAC o CATTAC o CATNEUROIMÁGENESNEUROIMÁGENES

Paciente 86 años edad, meningiomaPaciente 86 años edad, meningioma

TACTAC

CAT scanCAT scanXimena Páez ULA 2007

Tomografía de emisión de positrones (PET) 1974Tomografía de emisión de positrones (PET) 1974

Imagen FUNCIONALImagen FUNCIONAL

Material Inyectado o inhaladomarcado con isótopos radioactivos de vida corta : O2, Fl, C, N, Oxígeno y glucosa se acumulan en áreas metabólicamente activas

Al desintegrarse el isótopo da positrones que al chocar con un electrón, se emite rayos gamma rayos gamma que dan imagendel área cerebral activa

Identificación estructuras moleculares específicas Ej. receptores

PETPET

Áreas cerebrales activasAumento del flujo sanguíneo regional

Estudio funcionescognitivas

Imagen Imagen FUNCIONALFUNCIONAL

MetanfetaminaMetanfetamina

PETPET

““éxtasis”éxtasis”

PETPETEstudio sistema dopaminérgico

Single photon emissioncomputed tomography (SPECT) 1980…

Detección de rayos gammarayos gamma en 3D. Permite precisa localización de la zona activa y los isótopos usados duran más tiempo que los de PET.

Tc99-HMPAO captado rápido por el cerebro 100 % proporcional al flujo cerebral, lo que permite evaluar el metabolismo local.

Uso en Alzheimer, ACVEP da “instantánea” del flujo cerebral luego de la crisis Pobre resoluciónPobre resolución

SPECT en epilepsiaSPECT en epilepsiaXimena Páez ULA 2007

Resonancia Magnética

(MRI) 19821982

Resonancia Magnética

(MRI) 19821982Imágenes por detección de señales de radiofrecuenciaproducidas por ondas de radio desplazadas en un campo magnético

Más SEGURASin radiaciones ionizantes ni material radioactivoExcelente resolución

Es caraNo se puede usar con materiales metálicosClaustrofobia

Imagen ESTRUCTURALESTRUCTURAL

MRIMRI

Accidente cerebro vascular

Premio Nobel Medicina Premio Nobel Medicina

y Fisiología y Fisiología 20032003

P.C. Lauterbur fisicoquímico (USA)P.C. Lauterbur fisicoquímico (USA) y P. Mansfield físico (UK)y P. Mansfield físico (UK)

MRIMRI

Estudio Estudio percepción del tiempopercepción del tiempoAlguien en Liverpool!!Alguien en Liverpool!!

15/9/0615/9/06

Imagen estructuralImagen estructural

Epilepsia

MRIMRI

NEUROIMÁGENESNEUROIMÁGENESMRI funcional (fMRI) 1995…

MRI funcional (fMRI) 1995…

fMRIfMRI

MEMORIA de trabajo

Actividad VISUAL

fMRI detecta cambios en flujo sanguíneo en área particular del cerebrofMRI detecta cambios en flujo sanguíneo en área particular del cerebro

Basada en las propiedades paramagnéticas de la Basada en las propiedades paramagnéticas de la hemoglobina reducida. hemoglobina reducida.

Señal BOLDSeñal BOLD

fMRIfMRIInformación anatómica Información anatómica y funcionaly funcional

fMRIfMRI

Viendo un carroViendo un carro Viendo una caraViendo una cara

fMRIfMRI

Imagen funcional Imagen funcional y anatómicay anatómica

Gran aplicación en investigación, especialmente en sanosGran aplicación en investigación, especialmente en sanos

fMRIfMRINEUROIMÁGENESNEUROIMÁGENES

Tálamo

Lob. occipital

Giro frontal inferior

Giro frontal medioCíngulo anterior

fMRIfMRI

Estudia actividad cerebral Estudia actividad cerebral para detectar alteraciones de: para detectar alteraciones de:

MenteMenteIntelectoIntelecto

Conducta Humana!Conducta Humana!

Información funcional rápida, no invasivaInformación funcional rápida, no invasivade actividad de cerebro enfermo y sano!!de actividad de cerebro enfermo y sano!!

fMRIfMRIfMRIfMRI

Qué si ….las máquinas pueden leer la mente???

fMRI fMRI AplicacionesAplicaciones

Cerebros de psicópatas se activan diferente!!! Cerebros de psicópatas se activan diferente!!! al procesar emoción facialal procesar emoción facial

En psicópatas hay activación En psicópatas hay activación al ver caras neutras o felices, pero menos que en controles.al ver caras neutras o felices, pero menos que en controles.

Pero al procesar Pero al procesar caras de angustia o de temorcaras de angustia o de temor,,los psicópatas los psicópatas disminuyen actividaddisminuyen actividad en gyro fusiforme, en gyro fusiforme,

mientras el grupo control la aumenta!!mientras el grupo control la aumenta!!

Deeley et al. Facial emotion processing in criminal psychopathology. Preliminar fMRI study. British J. Psychiatry 2006 189: 533-539.

Institute of Psychiatry, Kings College of London

fMRIfMRIAplicacionesAplicaciones

• Detección de mentiras…Detección de mentiras…

• La música es recompensante…La música es recompensante…

• El aprendizaje es placentero…El aprendizaje es placentero…

• Activación cerebral cuandoActivación cerebral cuando

hay violaciones morales….hay violaciones morales…. se come chocolate, se come chocolate, se ha dejado de fumar, se ha dejado de fumar, se está enamorado…se está enamorado…

Etc. etc. etc…Etc. etc. etc…News Letters SFN agosto 18-25, 2006

Daniel Langleben et al.Daniel Langleben et al. , School of Medicine,Univ. of Pennsylvania

Detección de Detección de mentirasmentiras

Creen determinar con un 99% de Creen determinar con un 99% de exactitud, cuándo un individuo exactitud, cuándo un individuo dice la verdad o mientedice la verdad o miente

Argumento: una mentira siempre Argumento: una mentira siempre es más complicada que la es más complicada que la verdad, y requiere mayor verdad, y requiere mayor actividad en los actividad en los lóbulos lóbulos frontalesfrontales. .

fMRIfMRI permitiría ahora desvelar permitiría ahora desvelar información veraz sobre información veraz sobre aspectos íntimos de un sujetoaspectos íntimos de un sujeto

Daniel Langleben et al.Daniel Langleben et al. Hum Brain Mapp 2005 26: 262-72“Telling truth from lie in individual subjects with fast event-related fMRI”

fMRIfMRI

ActividadCerebral

al MENTIR

PrefrontalPrefrontalParietalParietal

DetecciDetección de ón de

mentiramentirass

www.noliemri.com

20062006

fMRIfMRI

Privacidad??Privacidad??

Aplicación en medicina forense?Aplicación en medicina forense?

Validación?Validación?

Paul Wolpe bioeticista et alPaul Wolpe bioeticista et al““Emerging neurotechnologies for lie- Emerging neurotechnologies for lie- detection: promises nd perils”detection: promises nd perils”Am J Bioeth 2005 5: 39-49 Am J Bioeth 2005 5: 39-49

Actividad Cerebral con la música: circuitos de recompensa

La música nos hace felices!

Daniel Levitin Daniel Levitin Psicología cognitivaPsicología cognitiva

NeuroimagenesNeuroimagenesMcGill Univ.McGill Univ.

““This is your Brain on Music”This is your Brain on Music”““This is your Brain on Music”This is your Brain on Music”

Neuroimage 2005 28: 175-84Neuroimage 2005 28: 175-84

fMRIfMRI

Escuchar música es una de las experiencias humanas más recompensantes y placenteras

““The rewards of music listening: response and physiologicalThe rewards of music listening: response and physiological connectivity of the mesolimbic system”connectivity of the mesolimbic system”

Neuroimage 2005 28: 175-84Neuroimage 2005 28: 175-84

Esto se sabía pero no se había visto!!Esto se sabía pero no se había visto!!

Activación en N- Accumbens, hipotálamo, Activación en N- Accumbens, hipotálamo, VTA, corteza prefrontal!!VTA, corteza prefrontal!!

Actividad cerebral durante Estímulos Negativos MORALES

Neuroimage 30: 313-324, 2006

fMRIfMRI

Negativos Negativos MoralesMorales

Negativos no moralesNegativos no morales

• Actividad cerebral durante Violaciones Actividad cerebral durante Violaciones MoralesMorales

Diferentes patrones de activación en áreasDiferentes patrones de activación en áreas de procesamiento de contenido social y de procesamiento de contenido social y emocionalemocional

Estímulos negativos morales vs. no Estímulos negativos morales vs. no moralesmorales

Procesamiento de estímulos negativosProcesamiento de estímulos negativos activación corteza medial prefrontal y activación corteza medial prefrontal y amígdalaamígdala

Estímulos Estímulos negativos morales negativos morales activación MPFC y activación MPFC y disminuye en disminuye en amígdala.amígdala.C.L. H arenski & S. Hamann C.L. H arenski & S. Hamann

“ “Neural correlate of regulating negative emotions related a moral violations”Neural correlate of regulating negative emotions related a moral violations” Neuroimage 30: 313-324, 2006Neuroimage 30: 313-324, 2006

fMRIfMRI

¿Se estará irrumpiendo en la intimidad, ¿Se estará irrumpiendo en la intimidad, en la privacidad del cerebro??en la privacidad del cerebro??

¿ Qué pasaría si los investigadores hacen mal ¿ Qué pasaría si los investigadores hacen mal uso de estas técnicas?uso de estas técnicas?

Febrero 2007Febrero 2007

Es posible “leer” las intenciones ocultas!!Es posible “leer” las intenciones ocultas!!

A partir la actividad de la corteza frontal A partir la actividad de la corteza frontal es posible es posible

decodificardecodificar qué tarea qué tarea el sujeto escogió realizar!!el sujeto escogió realizar!!

Haynes et al. Curr Biol 2007 17: 323-328Haynes et al. Curr Biol 2007 17: 323-328

Instituto Max PlanckInstituto Max Planck

fMRIfMRI

Aplicaciones clínicasAplicaciones clínicas

• Neurocirugía guiada por fMRINeurocirugía guiada por fMRI

• Mecanismos de enfermedad Mecanismos de enfermedad Ej. en EPEj. en EP

• Para potencial manejo clínicoPara potencial manejo clínico Ej. Marcadores de enfermedad, predicción Ej. Marcadores de enfermedad, predicción de la respuesta al tratamientode la respuesta al tratamiento

• Descubrimiento y desarrollo de nuevas Descubrimiento y desarrollo de nuevas terapiasterapias

fMRIfMRI

Estas aplicaciones llevarán a un Estas aplicaciones llevarán a un diagnóstico más precoz, específico y confiablediagnóstico más precoz, específico y confiable

El mayor impacto de fMRI en el futuroEl mayor impacto de fMRI en el futuro será definir alteraciones mentales y cognitivas será definir alteraciones mentales y cognitivas

en las conductas humanas en las conductas humanas en la población general!en la población general!

MRIMRI

SPECTSPECT

MRI-SPECTMRI-SPECT

CORREGISTROCORREGISTRO

SPECT: FUNCIONAL MRI: ESTRUCTURA

Estudio en epilepsia

Corregistro PET- MRI

Imágenes de 14 sujetos que recibieron capsaicina en el brazo. La parte coloreada muestra aumento de flujo al tálamo y corteza somatosensorial (PET), la zona gris muestra la anatomía (MRI)

corteza

tálamo

Estudio de dolorEstudio de dolorFunción y EstructuraFunción y Estructura

Acción de Metanfetamina

EVALUACIÓN PRENATAL DEL CEREBROMORFOLÓGICA Y FUNCIONALEVALUACIÓN PRENATAL DEL CEREBROMORFOLÓGICA Y FUNCIONAL

MRI prenatal!UltrasonogramaUltrasonograma

Avances en Avances en neuroimágenesneuroimágenes

1.1. Permiten observar, comprender y modular Permiten observar, comprender y modular procesos o estructuras cerebrales implicados procesos o estructuras cerebrales implicados en:en: EnfermedadesEnfermedades Conductas en cerebros sanosConductas en cerebros sanos PREDICCIÓN Y DIAGNÓSTICOPREDICCIÓN Y DIAGNÓSTICO

2.2. Tienen gran potencial y versatilidad Tienen gran potencial y versatilidad Podrían vulnerar de forma inédita la intimidad Podrían vulnerar de forma inédita la intimidad personalpersonal. .

PRIVACIDAD??PRIVACIDAD??

Avances en Avances en neuroimágenesneuroimágenes

1.1. Permiten observar, comprender y modular Permiten observar, comprender y modular procesos o estructuras cerebrales implicados procesos o estructuras cerebrales implicados en:en: EnfermedadesEnfermedades Conductas en cerebros sanosConductas en cerebros sanos PREDICCIÓN Y DIAGNÓSTICOPREDICCIÓN Y DIAGNÓSTICO

2.2. Tienen gran potencial y versatilidad Tienen gran potencial y versatilidad Podrían vulnerar de forma inédita la intimidad Podrían vulnerar de forma inédita la intimidad personalpersonal. .

PRIVACIDAD??PRIVACIDAD??

Las técnicas de neuroimagen funcional permiten obtener información del cerebro de un sujeto y podría ser susceptible de ser utilizada en contra sus intereses.

Temor del público…Temor del público…

Judy Illes et al, Science Feb 10, 2006

¿Cómo manejar hallazgos incidentales en estudios de imágenes en controles sanos?

Comités de éticaConsentimiento

¿Qué sucedería cuando un investigador ¿Qué sucedería cuando un investigador encuentra un problema de salud potencial en encuentra un problema de salud potencial en

un sujeto de investigación?un sujeto de investigación?

Tener a mano un método para Tener a mano un método para manejar hallazgos incidentalesmanejar hallazgos incidentales

Compromiso de los neurocientíficos Compromiso de los neurocientíficos con la responsabilidad científica y con la responsabilidad científica y

éticaética

Asegurar integridad científica y Asegurar integridad científica y engendrar confianza en el públicoengendrar confianza en el público

““Incidental findings in Brain Imaging Research”Incidental findings in Brain Imaging Research”

Estudios de imágenesEstudios de imágenesUso de CONSENTIMIENTO INFORMADO Y EXPLICADOUso de CONSENTIMIENTO INFORMADO Y EXPLICADOpara tres tipos de riesgo en voluntarios sanospara tres tipos de riesgo en voluntarios sanos

1. El estrés de conocer una posible anormalidad1. El estrés de conocer una posible anormalidad

2. El costo económico de exámenes subsiguientes2. El costo económico de exámenes subsiguientes

3. Complicaciones médicas consecuencia de los exámenes3. Complicaciones médicas consecuencia de los exámenes

Leucotomía o lobotomíaLeucotomía o lobotomíaLeucotomía o lobotomíaLeucotomía o lobotomía

CingulotomíaCingulotomíaCingulotomíaCingulotomía

SimpatectomíaSimpatectomíaSimpatectomíaSimpatectomía

PSICOCIRUGÍAPSICOCIRUGÍALeucotomía o Leucotomía o lobotomía frontallobotomía frontal• Corte de conexiones de lóbulos frontales con el resto del cerebro

• En enfermos psiquiátricos intratables, especialmente antes de la era de antipsicóticos

• Usada a pesar de las posibles alteraciones de la personalidad

• Introducida en 1936 por Egas Monitz.

Premio Nobel Medicina y Fisiología 1949 E. Moniz por leucotomías como tratamiento de algunas psicosis

Leucotomía o Leucotomía o lobotomía frontallobotomía frontal

Dr. Freeman Dr. Freeman leucotomias ambulatoriasleucotomias ambulatorias

AAños ños 19401940

AAños ños 1940 - 501940 - 50

LeucotomíaLeucotomía

Para sujetar pacientesANTES de los antisicóticos

Inyección alcohol en sustancia blanca

A.E Moniz

Leucotomos “punzón de hielo”

para cortarsustancia blanca

W. Freeman

Indicaciones: Indicaciones: Enf. Obs compulsiva, Enf. Obs compulsiva,

Depresión severaDepresión severa

Phineas GagePhineas GageLeucotomía accidentalLeucotomía accidental

Hanna y Antonio DamasioHanna y Antonio Damasio 19941994

Cambio de personalidad!!Cambio de personalidad!!

PSICOCIRUGÍAPSICOCIRUGÍALobotomíasLobotomías

HANNIBALHANNIBAL

Atrapado sin salidaAtrapado sin salida

PSICOCIRUGIAPSICOCIRUGIA

CingulotomíaCingulotomíaCirugía del sistema límbicoCirugía del sistema límbico

TratamientoEnf. Obsesivo-Compulsiva

cingulotomía

Gyro cinguladoGyro cingulado

Gyro cingulado

• Tratamiento de ParkinsonTratamiento de Parkinson Talamotomía, palidotomíaTalamotomía, palidotomía

• Epilepsia intratable Epilepsia intratable Lobotomía temporalLobotomía temporal

• Dolor crónicoDolor crónico CingulotomíaCingulotomía

• Depresión Depresión

• Enf, obsesivo-compulsivaEnf, obsesivo-compulsiva

Ahora…Ahora…

Simpatectomía torácica Simpatectomía torácica endoscópica (irreversible)endoscópica (irreversible)Tratamiento de ansiedad severaTratamiento de ansiedad severa

Se altera la regulación cerebral Se altera la regulación cerebral de órganos afectados por de órganos afectados por emoción como el corazónemoción como el corazón

Hay reducción en alerta y temorHay reducción en alerta y temor

Es publicitado por cirujanos, pero Es publicitado por cirujanos, pero se prefiere medicación y consejose prefiere medicación y consejo

Con la Psicocirugía seCon la Psicocirugía sepuede perder la memoria, puede perder la memoria,

alterar la personalidad, alterar la personalidad, perder temor!!perder temor!!

Riesgo de daño permanente!!Riesgo de daño permanente!!aunque ahora sea guiada por MRI y aunque ahora sea guiada por MRI y

más segura que antesmás segura que antes

Los riesgos pueden tener significante implicación médica y ética.

Por tanto, la PSICOCIRUGÍA se

justifica sólo para enfermedades muy graves intratables por otros medios.

CONSENTIMIENTOCONSENTIMIENTO

Pesar riegos contra beneficiosLa cirugía podría tener efectos adversos importantes y permanentes

Representante del paciente puede dar consentimiento cuando el paciente tiene un riesgo alto de dañarse el mismo o a los demás

Excluye una psicocirugía forzada aun con propósito terapéutico

Estimulación cerebralEstimulación cerebralprofunda (BDS)profunda (BDS)

Terapia electroconvulsiva Terapia electroconvulsiva

Estimulación magnéticaEstimulación magnéticaTranscranial (TMS)Transcranial (TMS)

Estimulación del Estimulación del nervio vagonervio vago

Estimulación cerebral profundaEstimulación cerebral profunda

Tratamiento Tratamiento de Enf. Parkinsonde Enf. Parkinson

Implantación de Implantación de electrodoselectrodos

Cirugía lesionesCirugía lesiones

Estimulación cerebral profundaN.subtalámicos

Tratamiento de ParkinsonTratamiento de Parkinson

Estimulación cerebral profundaEstimulación cerebral profunda

Tratamiento EnfermedadObsesivo compulsiva

Terapia Electroconvulsiva

Enf. Maniaco depresiva intratable

Induce crisis paroxísticas cerebralespara restaurar balance de neurotransmisores y conexiones entre sistema límbico y cortezaprefrontal

Unilateral Bilateral

Preparación del paciente

Terapia Electroconvulsiva

InicioInicio

FinalFinal

Estimulación Magnética TranscranialEstimulación Magnética TranscranialEstimulación Magnética TranscranialEstimulación Magnética Transcranial

Usos en depresión y epilepsia

¿se podría controlar la mente a distancia??¿se podría controlar la mente a distancia??

Restaura el balance Restaura el balance corticolímbico por pulsos corticolímbico por pulsos magnéticos aplicados al magnéticos aplicados al cuero cabelludocuero cabelludo

Estimulación Estimulación Magnética Magnética TranscranialTranscranial

Nature 417: 37-8, 2002Nature 417: 37-8, 2002

El animal se dirige El animal se dirige adonde el adonde el investigador le investigador le señala por recibir la señala por recibir la recompensa en recompensa en centro de placer!!centro de placer!!

ROBO RATAROBO RATAROBO RATAROBO RATA

Sanjiv Talwar SUNYSanjiv Talwar SUNYRat navigation guided by remote controlRat navigation guided by remote control

Nature 417: 37-8, 2002Nature 417: 37-8, 2002

¿dónde queda “libre albedrío”?!!¿dónde queda “libre albedrío”?!!

Estimulación del nervio vago izquierdo

Control de crisis epilépticas en niños

El vago tiene conexiones con el sistema El vago tiene conexiones con el sistema límbico y tálamo, regula estados afectivoslímbico y tálamo, regula estados afectivos

Es reversible, pero sus efectos a largo plazo no se conocen…

Es menos invasiva, pero no es médica o éticamente más aceptable que otros procedimientos, pues puede afectar otros circuitos aparte de los deseados

NECESIDAD DE CONSENTIMIENTO

Incertidumbre de beneficios y riesgos

NeuroprótesisNeuroprótesisM. Nicolelis M. Nicolelis Duke Univ.Duke Univ.

Interfase cerebro computadorInterfase cerebro computador

Decodificación de la actividad cerebral para reproducirDecodificación de la actividad cerebral para reproducir movimientos del animal en instrumentos artificialesmovimientos del animal en instrumentos artificiales

Science fiction!!!Science fiction!!!

Microchips…Microchips…

!!!!!!

Science fiction!!!Science fiction!!!

Implantes coclearesTransducen el sonido y relevan la señala electrodos que estimulan directamente los nervios del oído interno

Prótesis cocleares

a. Micrófono detrás de la oreja

b. Cable que conecta micrófono con codificador

c. Procesador del habla (codifica sonidos electrónicamente)

d. Transmisor (envía código como ondas de radio)

e. Receptor/estimulador (convierte código en señales eléctrica)

f. Arreglo de electrodos implantado en la coclea

(estimula fibras del nervio auditivo cuando la señal eléctrica es recibida)

g. Coclea

h. Nervio auditivo

Prótesis visualesElectrodos implantados que estimulan directamente la corteza visual

INTERFASES CEREBRO - COMPUTADORA

J. Physiology 2007J. Physiology 2007Simposium Neuroscience Meeting 2006Simposium Neuroscience Meeting 2006

Interfases cerebro – computadoraInterfases cerebro – computadora

““Mecanismos fisiológicos que subyacen al uso de señales Mecanismos fisiológicos que subyacen al uso de señales biológicas registradas del cerebro humano para controlarbiológicas registradas del cerebro humano para controlar

dispositivos mecánicos externos”dispositivos mecánicos externos”

“Huella digital” cerebral

Medicina forense

¿Técnica mejor que el polígrafo como detector de mentiras ??

“Brain fingerprinting”“Brain fingerprinting”Dr. L.A. Farwell,

Laboratories Inc., Fairfield, Iowa

Ondas P300

POTENCIALES CEREBRALES EN RELACIÓN A EVENTOS (ERP)POTENCIALES CEREBRALES

EN RELACIÓN A EVENTOS (ERP)

Detector de Detector de mentirasmentiras

• Mide la actividad eléctrica cerebral por electrodos colocados en el cuero cabelludo. Aparentemente superior al polígrafo que mide actividad autonómica.

• La presentación de estímulos palabras, figuras, sonidos producen una respuesta cerebral especial (ERP) potencial 300 que indica que la persona reconoce “algo” del estímulo, lo que puede ser usado en medicina forense como Detector de Mentiras.

• Necesita validación.

Podrán las máquinas leer la mente???Podrán las máquinas leer la mente???

Brain fingerprintingDetector de mentirasBrain fingerprinting

Detector de mentiras

Y si ….las memorias pudieran ser borradas ???

Y si el cerebro pudieraser controlado a distancia???

Riesgos del uso de estos equipos???

Pesar riesgos vs. beneficios…Pesar riesgos vs. beneficios…

•¿Deberían los criminales o terroristas ser sometidos a “mapeos” de sus cerebros??

•¿Deberían empleadores o familiares “escanear” el cerebro de otros para saber si son fieles o mienten??

•¿Deberían hacerse mapeos en la población normal para saber qué aptitudes tienen? ¿Qué planes tienen?

Temores con el uso o mal uso…Temores con el uso o mal uso…

• ¿Deberían hacerse mapeos en población normal antes de estar enfermos para saber si tienen enfermedades cerebrales o las tendrán, aún antes de presentar síntomas?? Ej. neurodegeneración.

•¿En base a los hallazgos los sujetos deberían ser

forzados a recibir tratamientos??*

•¿Deberían las aseguradores pedir estos exámenes antes de dar las pólizas??

Ética???

Temores con el uso o mal uso…Temores con el uso o mal uso…

* Junio 2007 Dresdem, Alemania

Trat. Coercitivo en Psiquiatría

¿Es ético aumentar la capacidad física?

¿Qué pasa en las competencias deportivas??¿Qué pasa en las competencias deportivas??

““enhancers”enhancers”““enhancers”enhancers”

¿Será ético aumentar la capacidad intelectual?

The enhancement of the brain…The enhancement of the brain…The enhancement of the brain…The enhancement of the brain…

Tratamiento Tratamiento vs. vs.

Aumento de función Aumento de función en sanosen sanos

En USAla industria farmacéutica es

la más lucrativa y la más poderosa políticamente

Comercialización de la neurociencia cognitiva…

Por qué no tomar algo que,Por qué no tomar algo que,me de más memoria,me de más memoria,me mantenga alerta por más me mantenga alerta por más tiempo.tiempo.

Así podría mi trabajo tener Así podría mi trabajo tener más rendimiento!más rendimiento!

AderallAderall

RitalinRitalin

ProvigilProvigil CocaínaCocaína

MariguanaMariguana

““speed”speed”

ValiumValium

Cocacola Cocacola de dietade dieta

PepsiPepsi

CaféCafé Red BullRed Bull

ProzacProzac

““blog” estudiantesblog” estudiantesde medicinade medicina

Medscape Medical StudentMedscape Medical StudentSeptiembre 6, 2006Septiembre 6, 2006

Memory Pharmaceuticals

Eric Kandel Premio Nobel 2000

BlancoMercado

(acciones!)

Productos

MEM 1003 (modulador canal de calcio L en

Alzheimer)

INHIBIDORES PDE4(para memoria y depresión)

Agonistas nicotinicos alfa 7 (plasticidad sináptica)

Inhibidores PDE10(aumentan AMPc y GMPc)

Memory PharmaceuticalsEric Kandel Premio Nobel 2000

“Memory Pharmaceuticals was founded in 1998. Everyday, our scientists are working to build upon the pioneering research of our scientific founder, Nobel Laureate, Dr. Eric Kandel, in order to address the major unmet medical needs associated with CNS disorders.

In our laboratories, we are translating our in-depth understanding of memory, learning and cognition into potential therapeutics that we believe could address a broad range of CNS disorders that exhibit significant cognitive impairments. "

http://www.memorypharma.com/http://www.memorypharma.com/

Propaganda…Propaganda…

Nootrópico

Sustancia que aumenta Sustancia que aumenta la capacidad intelectual, la capacidad intelectual, memoria y facilita el memoria y facilita el aprendizajeaprendizaje

Para hacernos:Para hacernos:

Más Inteligentes!!Más Inteligentes!!

Aumentadores de laActividad cognitiva

Nootrópicos

PrometenMejorar la memoria

Para tratar trastornoso para la gente sana…

Modafinill The Washington PostModafinill The Washington Post

• Vasodilatadores Piracetam

• Drogas que actúan sobre neurotransmisores Nicotina, Cafeína Inhibidores de acetilcolinesterasa Metilfenidato RITALIN Dextroanfetamina • Nutrientes Carnitina, colina, fosfatidilserina

• Productos naturales hierbas Ginko biloba

• Vasodilatadores Piracetam

El piracetam fue la primera drogaEl piracetam fue la primera droga

ofrecida como ofrecida como nootrópiconootrópico““oxigenadores cerebrales”oxigenadores cerebrales”

Aumentadores de actividad cognitiva

MODAFINIL MODAFINIL

Droga aprobada para: • tratamiento de narcolepsia, • apnea del sueño• alteraciones ritmo sueño Invertido

Reduce la somnolencia durante el díaPromueve el estado de alerta

MODAFINIL MODAFINIL

Droga aprobada para: • tratamiento de narcolepsia, • apnea del sueño• alteraciones ritmo sueño Invertido

Reduce la somnolencia durante el díaPromueve el estado de alerta

Alto nivel cognitivo con MENOS SUEÑO!!

Aumenta el estado de AlertaReduce el sueño

Nootrópicos

Ahora “Lifestyle drug” !!Ahora “Lifestyle drug” !!

Mejora la memoria, levanta el ánimo

Bloquea recaptación de NE, Efecto alfa1 NE, Aumenta transmisión Glu Reduce GABA

Nootrópicos

Mejora la memoria, levanta el ánimo

No todos los que necesitan No todos los que necesitan tienen acceso a la medicacióntienen acceso a la medicación

Industria billonaria con ayuda Industria billonaria con ayuda de los profesionales de la salud de los profesionales de la salud

y de la academia!y de la academia!

Otros podrían usarla con Otros podrían usarla con diversos fines no terapéuticosdiversos fines no terapéuticos

PsicofarmacologíapediátricaPsicofarmacologíapediátrica

RITALINRITALIN

Niños con deficiencia de atención

Dilema ético: Muchos que lo necesitan no lo reciben y otros lo usan en exceso como “enhancers”

Riesgos cardiovasculares por metilfenidatos y anfetaminas

PsicofarmacologíapediátricaPsicofarmacologíapediátrica RITALINRITALIN

Cerebro Cerebro sin toluenosin tolueno

Cerebro deCerebro de inhalador de toluenoinhalador de tolueno

Uso crónico de Uso crónico de enhancersenhancers puede remodelar sinapsis ypuede remodelar sinapsis y

resultar en CAMBIOS resultar en CAMBIOS permanentes en el cerebro!!permanentes en el cerebro!!

Problemas por LIMITAR el sueño diario:

• Deterioro de la habilidad del cerebro para adaptarse a ambientes cambiantes o ajustarse a lesión o daño

• Hay más hipertensión, alteraciones metabólicas

• Dificultad para consolidar memoria recientes

• Debe haber balance entre memoria y olvido

ES VENTAJOSOES VENTAJOSOno tener memoria ilimitada y no tener memoria ilimitada y

tener que dormir!!tener que dormir!!

Don’t worry be happy…Don’t worry be happy…

En busca de la felicidad…En busca de la felicidad…

Mientras…Mientras…

Estado de ánimo Estado de ánimo vs. vs.

FelicidadFelicidad

20 años de venta de 20 años de venta de PROZAC!!!PROZAC!!!

Bueno para todo…Bueno para todo…

Aumentar el ánimoAumentar el ánimo

para hacernospara hacernos

Más felices!!Más felices!!

Inhibidores de recaptura

de serotonina

Inhibidores de recaptura

de serotonina

Fluoxetina PROZAC

“…AMORYN combina la sabiduría de la naturaleza con el poder de la ciencia.El principal ingrediente hyperforin, está probado clinicamente que alivia depresión y ansiedad. Por potenciar la capacidad natural del cerebro para la felicidad AMORYN restaura la vitalidad emocional a su vida sin prescripciones caras ni efectos

colaterales….” !!!!

“AMORYN means happiness”“AMORYN means happiness”

Hiperforin (la flor de San Juan)TriptofanoRhodiola roseaB6, B12, ac. FólicoSelenioD3http://www.amoryn.com/index.html

PREOCUPACIONES porLA POTENCIACIÓN CEREBRALPREOCUPACIONES porLA POTENCIACIÓN CEREBRAL

SeguridadSeguridad riesgos desconocidos a largo plazoriesgos desconocidos a largo plazo

ResponsabilidadResponsabilidad del individuo de hacer o no algo en su beneficiodel individuo de hacer o no algo en su beneficio

LibertadLibertad personal, conducta peligrosa por drogas que personal, conducta peligrosa por drogas que alteran la mentealteran la mente

Tener algo en exceso no siempre es útil…

Limitar el sueño podría deteriorar la capacidad del cerebro para adaptarse a ambientes cambiantes o a la lesión

Aumentar la capacidad de almacenar y traer memoria podría ser deseable, pero el aumento de almacenamiento no necesariamente significa que se pueda sacar rápidamente las memorias

Aumentar la sensación de bienestar- la fluoxetina - no son drogas de la felicidad

Los mecanismos exactos de estas Los mecanismos exactos de estas drogas no se conocen y tampoco drogas no se conocen y tampoco sus efectos a largo plazo!!sus efectos a largo plazo!!

Definición de DROGADefinición de DROGA

“ “Cualquier sustancia que Cualquier sustancia que inyectada inyectada en una rata produce un en una rata produce un trabajo trabajo científicocientífico””

Definición de DROGADefinición de DROGA

“ “Cualquier sustancia que Cualquier sustancia que inyectada inyectada en una rata produce un en una rata produce un trabajo trabajo científicocientífico””

NeuroethicsNeuroethicsNS meeting 2005NS meeting 2005

El potencial de alterar la personalidad al cambiar el potencial cognitivo y emocional significa que:

¿el individuo retiene o pierde su identidad? ¿o permanece siendo la misma persona?

Aunque los riesgos con estas drogasAunque los riesgos con estas drogasfueran mínimos…fueran mínimos…

Si ocurre una alteración de la personalidad,

hay beneficio con la droga???

Responsabilidad al prescribir medicamentos

por enfermedades neuropsiquiátricas

o al usar estas drogas para potenciación

Una manzana al día hace algo más que Una manzana al día hace algo más que mantener lejos al médico….mantener lejos al médico….

En ratones con deficiencia de APOE4mejora su desempeño cognitivo

Apple juice concentrate maintains acetylcholine levels following dietary compromise

A. Chan, V. Graves & T.B. SheaJ. Alzheimer Dis. Agosto 2006

MANZANAS…

Mejor comer manzanasMejor comer manzanas

Mientras…Mientras…

An apple a day keeps An apple a day keeps the doctor awaythe doctor away

3. Preocupación por el posible 3. Preocupación por el posible mal uso de los avances. mal uso de los avances.

Estas técnicas se hacen cada día más refinadas y a la mano…

Pero, no sabemos como Pero, no sabemos como esas intervenciones pueden esas intervenciones pueden

afectarafectar

creencias, creencias, deseosdeseos

intenciones, intenciones, emocionesemociones

LA MENTE HUMANALA MENTE HUMANA

GENÉTICA VS. NEUROCIENCIAGENÉTICA VS. NEUROCIENCIA

Podemos decir:Podemos decir:Nosotros NO somos nuestros genesNosotros NO somos nuestros genes

Pero no podemos decir Pero no podemos decir Nosotros No somos nuestros cerebros!Nosotros No somos nuestros cerebros!

Todas las preocupaciones Todas las preocupaciones que surgen con cada una de que surgen con cada una de

la técnicas mencionadas,la técnicas mencionadas,hacen temer al público hacen temer al público

de los avances en de los avances en neurociencias!!neurociencias!!

PreguntasPreguntas

PREGUNTASPREGUNTAS

¿Debería la gente ser sometida a examen de su cerebro?

Por razones legales por crímenes?

Por razones de trabajo?

Por razones familiares?

Para conocer enfermedades cerebrales potenciales?

Para saber si miente o dicen la verdad?

¿Querrá el individuo saber si tendrá una enfermedad en el futuro?

PREGUNTASPREGUNTASPREGUNTASPREGUNTAS

¿Querrá el paciente tomar tratamientos sabiendo que pueden alterar su personalidad?

¿Deberá ser forzado a recibir tratamiento para una enfermedad?*

**Asociación Mundial de Psiquiatría Dresden junio 2007 Asociación Mundial de Psiquiatría Dresden junio 2007 ““Tratamiento coercitivo en psiquiatría”Tratamiento coercitivo en psiquiatría”

PREGUNTASPREGUNTAS

¿Podrán los investigadores u otros controlar la mente de sanos o enfermos en contra de su voluntad?

Etc. etc.Etc. etc.

¿Podrán las máquinas exponer la mente de los sujetos? ¿Se perderá privacidad?

¿Habrá píldoras para aumentar la memoria, la inteligencia?¿Estarán disponibles para todos?¿Habrá los mismos resultados en todos?

Necesidad de discusión pública para el uso de las técnicas mencionadas

Necesidad de determinar seguridad y eficacia de todas las intervenciones en el cerebro

Necesidad de discusión pública para el uso de las técnicas mencionadas

Necesidad de determinar seguridad y eficacia de todas las intervenciones en el cerebro

Por tanto hay,

Entonces, volvemos la mirada hacia la ÉTICA…

Continuará…Continuará…Continuará…Continuará…

Ximena Páez ULA 2007 ¿Qué significa NEUROÉTICA? NEUROÉTICA? X. Páez Laboratorio de Fisiología...

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