O que o estudo das redes neuronais pode revelarnos sobre a saúde mental

A neurocientífica Kay M. Tye investiga como o noso cerebro xera estados emocionais complexos como depresión, ansiedade ou soidade. Dende a vangarda da ciencia, revélanos os seus últimos descubrimentos, entre os que se atopa unha ferramenta que usa luz para activar neuronas específicas e provocar cambios drásticos de comportamento en ratos. Descubre como estes achados poderían cambiar a maneira en que pensamos sobre a nosa mente e posiblemente destapar tratamentos efectivos para as enfermidades mentais.

Vou comezar con algo que todos
pensades que é verdade:

O cerebro crea todas as
facetas da mente.

Daquela, por que tratamos
enfermidades mentais e físicas

de xeito tan diferente,

se cremos saber que
a mente ven do cerebro?

Como neurocientífica,
dinme a miúdo

que non debo estudar
de que modo estados internos

como a ansiedade, o desexo ou a soidade

son representados polo cerebro,

así que eu decidín comezar por aí
e facer exactamente iso.

O meu programa de estudo está
deseñado para entender a mente

investigando os circuítos do cerebro.

Concretamente, como o noso cerebro
xera emocións.

É moi difícil estudar
sentimentos e emocións,

porque non se poden medir.

O comportamento segue sendo
a mellor e única ventá

cara á experiencia emocional do outro.

Tanto para animais como humanos,

a autoavaliación
é un resultado da conduta.

Os comportamentos motivados
pódense dividir en dúas clases xerais:

a busca do pracer e a evitación da dor.

A capacidade de achegarse ás cousas boas

e afastarse daquelas que nos danan

é crucial para sobrevivir.

E hoxe en día

non ser quen de diferencialas pode
considerarse unha enfermidade mental.

Se eu tivese un problema no coche

e o levase ao mecánico,

a primeira cousa que farían,
sería mirar debaixo do capó.

Pero na investigación de saúde mental

non podemos simplemente abrir
o capó pulsando un botón.

Por iso facemos experimentos con animais.

No meu laboratorio, concretamente, ratos.

Para entender o cerebro, obviamente,
temos que estudar cerebros.

E por primeira vez. podemos facelo.

Podemos abrir o capó,

mirar dentro,

e facer experimentos e observar que pasa.

A tecnoloxía abriunos ventás
á caixa negra que é a nosa mente.

O desenvolvemento de
ferramentas optoxenéticas

permitiunos un control sen precedentes
de neuronas específicas do cerebro

e de como se comunican entre elas
por medio de sinais eléctricos.

Podemos deseñar xeneticamente
neuronas sensibles á luz

e logo usar luz para controlar
a emisión de sinais.

Isto pode modificar
o comportamento do animal

mostrándonos o que fai
ese circuíto neuronal.

Queredes saber como chegaron
a isto os científicos?

Desenvolveron as ferramentas optoxenéticas
grazas á información

tomada doutros campos básicos da ciencia.

As algas son organismos unicelulares
que evolucionaron para nadar cara á luz.

E cando a luz azul incide
sobre o ollo dunha célula de alga

ábrese un canal que
envía un sinal eléctrico

que fai que se movan os flaxelos

e que a alga se propulse cara á luz solar

Se clonamos esta parte con
sensibilidade á luz da alga

e a engadimos ás neuronas
usando modificación xenética,

podemos facer as neuronas sensibles á luz.

Só que no caso das neuronas,

cando iluminamos a través
dunha fibra óptica o fondo do cerebro,

modificamos o envío de sinais eléctricos
entre neuronas

e, xa que logo, o comportamento do animal.

Coa axuda dos meus colegas,

eu son pioneira no uso
de ferramentas optoxenéticas

que apuntan selectivamente
a neuronas dun punto A,

que mandan sinais a un punto B

deixando as neuronas veciñas inalteradas.

Isto permítenos examinar
a función de cada fío

sen perdernos nos enredos do cerebro.

Unha parte do cerebro
chamada amígdala

estivo dende sempre
relacionada coas emocións

e o meu laboratorio descubriu

que a amígdala aseméllase
a unha bifurcación de rúas

onde activando un camiño é posible
provocar emocións positivas e achegamento

mentres que activando outro é posible
provocar emocións negativas e afastamento.

Vou mostrarvos un par de exemplos,

con datos sen procesar,

de como podemos usar a optoxenética
para apuntar a neuronas específicas

e obter cambios moi significativos
no comportamento.

Pacientes con ansiedade
teñen comunicacións anómalas

entre dúas partes da amígdala,

pero en persoas é difícil discernir
se esta anormalidade é causa ou efecto

da enfermidade.

Podemos usar a optoxenética para
apuntar a esta vía nos ratos,

e observar que acontece.

Aquí temos o "labirinto elevado en cruz".

É un test de ansiedade moi empregado

que mide o tempo que o rato

permanece ao abeiro dos brazos pechados

en relación ao tempo que
explora os brazos abertos.

Os ratos evolucionaron para preferir
os espazos pechados,

como a seguridade dos seus tobos,

pero para obter comida, auga, aparearse,

necesitan saír ao espazo aberto,

onde son máis vulnerables
ás ameazas de depredadores.

Eu estou sentada detrás,

e vou prender o interruptor.

E agora, cando lle dou á
chave e acendo a luz,

podedes ver como o rato
explora máis os brazos abertos.

E a diferenza dos tratamentos
médicos para a ansiedade,

non hai sedación ou torpeza motriz,

tan só exploración normal e coordinada.

Polo tanto, amais de ter efecto inmediato

non se observan efectos secundarios.

Agora, se apago o interruptor,

podedes ver como o rato volve
ao seu estado mental normal

e retorna á esquina.

Cando estaba no laboratorio,
recopilando estes resultados,

estaba soa e moi emocionada.

Tan emocionada que botei
un grito silencioso.

(Silencio) Ah!

(Risas)

Por que estaba tan feliz?

Obviamente, eu sabía que, en teoría,
o cerebro controlaba a mente,

pero ao darlle eu mesma ao interruptor

e ver como o rato cambia
o seu comportamento

de xeito tan rápido e reversible,

foi cando de verdade o crin.

Dende ese primeiro avance,

houbo varios descubrimentos máis,

buscando circuítos neuronais específicos
que poidan provocar cambios

na conduta animal.

Póñovos outro exemplo:
comer compulsivamente.

Podemos comer por dous motivos:

Buscar o pracer, como a comida gustosa,

ou evitar a dor, como ter fame.

Como atopar un tratamento
para o comer compulsivo

sen danar o instinto
de comer por fame,

que necesitamos para sobrevivir?

O primeiro paso é entender

como o cerebro xera
a conduta de alimentación.

Este rato farto explora un lugar

baleiro de todo de comida.

Aquí, usamos a optoxenética para
apuntar a neuronas do hipotálamo,

que envían sinais cara ao mesencéfalo.

Cando prendo a luz, xusto agora,

podedes ver como o rato comeza
decontado a lamber o chan.

(Risas)

Este comportamento aparentemente frenético

está a piques de pasar a algo
que me parece impresionante.

De feito, é algo delirante.

Listos?

Aquí o tedes.

Mirade, colle coas súas patas
como se tivese unha peza de comida

pero non hai nada,
non ten nada nas mans.

Así, este circuíto acciona
a conduta alimentaria

en ausencia de fame,

mesmo en ausencia de comida.

Non podo saber exactamente
como se sente este rato

pero especulo que estas neuronas
accionan as ansias de comer

baseándome nos comportamentos que
xeran cando apuntamos a esta vía.

Apagamos as luces,

o animal volve á normalidade.

Cando silenciamos esta vía

podemos eliminar e reducir
o comer compulsivo

sen alterar a alimentación por fame.

Que se deduce destes dous vídeos

que vos acabo de ensinar?

Que facer un cambio moi específico
en vías neuronais do cerebro

pode xerar cambios específicos na conduta.

Que cada experiencia consciente que temos

está dirixida por células no noso cerebro.

Eu son filla dun físico e unha bióloga,

que se coñeceron no barco
de camiño aos EE. UU.

buscando unha educación.

Así que,

"sen presión ningunha"
para ser científica...

(Risas)

como universitaria,

tiven que elixir se centrarme
en psicoloxía, o estudo da mente

ou neurociencia, o estudo do cerebro.

E escollín neurociencia,

porque quería entender
como a mente nace

de tecido biolóxico.

Pero a verdade, rematei facendo as dúas.

Agora o meu programa de pescuda

salva a fenda entre a mente e o cerebro.

Pescudas do meu laboratorio

suxiren que podemos comezar a
asociar vías neuronais concretas

a estados emocionais.

E atopamos varios circuítos

que controlan condutas ansiosas,

comer compulsivamente,

interacción social, evitación

e outras moitas condutas dirixidas

que quizais reflictan
estados emocionais.

Adoitabamos crer en funcións da mente
definidas por rexións cerebrais.

Pero o meu traballo mostra
que nunha zona cerebral

hai moitas neuronas diferentes
facendo cousas diferentes.

E estas funcións están definidas
en parte polas vías que toman.

Vouvos mostrar cunha metáfora

como estes descubrimentos cambian
o xeito no que pensamos sobre o cerebro.

Supoñamos que o cerebro
é unha analoxía do mundo

e que as neuronas son persoas.

E queremos entender como a información
se transmite dun lado a outro do planeta.

Por suposto, é útil saber

onde está unha determinada persoa
cando gravamos o que está dicindo

Pero eu diría que é
igualmente importante

saber a quen lle fala esta persoa,

quen escoita

e como as persoas que escoitan
responden á información que reciben.

Actualmente o tratamento
na saúde mental

baséase nunha estratexia
de ensaio e erro.

E non funciona.

O desenvolvemento de novos fármacos
para trastornos de saúde mental

topou cun muro,

con escaso progreso real dende os anos 50.

Daquela, que nos depara o futuro?

Nun futuro próximo,

eu espero ver unha revolución
no tratamento de saúde mental

onde nos centremos en vías específicas
do cerebro.

As diagnoses faranse tanto en base
a síntomas comportamentais

como á actividade cerebral medible.

Máis adiante,

combinando a nosa capacidade
para provocar cambios profundos no cerebro

e obter cambios no comportamento,

co que sabemos da plasticidade sináptica
para provocar cambios máis permanentes,

poderiamos forzar o cerebro
a arranxarse el mesmo

reprogramando circuítos neuronais.

Terapia de exposición a nivel das vías.

Unha vez que tornamos o cerebro
a un estado de autocuración,

isto podería ter resultados a longo prazo

sen efectos secundarios.

Podo visualizar un futuro no cal
a reprogramación de vías neuronais

represente unha cura potencial,
non tan só un tratamento.

Ben, pero que temos agora?

Se de aquí en diante,

cada un de vós marcha desta charla

convencido de que a mente
procede enteiramente do cerebro,

entón poderiamos deixar atrás
percepcións negativas e estigmas

que impiden que moita xente

obteña a axuda en saúde
mental que precisan.

Os profesionais da saúde mental

sempre pensamos no próximo tratamento.

Pero antes de que poidamos
usar novos tratamentos

necesitamos que a xente
se sinta cómoda pedíndoos.

Imaxinade canto poderiamos
reducir as cifras de suicidios

e tiroteos nas escolas

se todos os que necesitasen
atención de saúde mental a obtivesen.

Cando comprendamos exactamente
como a mente vén do cerebro,

poderemos mellorar a vida de todos aqueles

que terán un trastorno mental na súa vida

--a metade da poboación--

así como a de todos aqueles cos que
comparten o mundo.

Grazas.

(Aplausos)