#ConversesNat: Cervell biològic vs. cervell robòtic
Les teràpies futures es basaran en el carboni o el silici? En cèl·lules o en xips? Serem humans o màquines?
El cervell és un òrgan fascinant, de complexitat immesurable i encara roman un misteri. Al seu torn, també ho són els trastorns i malalties que l’afecten i l’amenacen. Per a fer front a aquests problemes existeixen dues escoles de pensament ben diferenciades i que no sempre arriben a un acord comú. Estarà el futur de les teràpies del sistema nerviós principalment basat i derivat de millores tecnològiques? Seran en un futur els diferents tipus d’implants quirúrgics, tant elèctrodes com fibres òptiques i cànules de microdiálisi, l’ordre del dia en les teràpies mèdiques? L’espècie humana esdevindrà híbrida amb les màquines? Serem cyborgs? O per contra els nostres cervells sempre restaran supeditats i limitats a la seva biologia i fisiologia. Es focalitzarà la medicina del futur en alterar i modificar els nostres sistemes endògens? Triomfaran les teràpies de modificació biològica, com per exemple amb virus, enginyeria genètica o cèl·lules mare? Podrem gestar humans “a la carta”? Podrem fabricar humans amb noves habilitats i capacitats millorades? Serem metahumans?
Finalment, poden ser totes aquestes qüestions una falsa dicotomia? Existeix terreny comú entre ambdues aproximacions? Quant compatibles poden esdevenir aquestes teràpies? Viurem en un futur de teràpies mixtes on tecnologia i biologia coexistiran i aniran de la mà cap al progrés? Descobreix quina recerca es realitza actualment i discuteix sobre què opinen alguns experts que treballen en aquestes disciplines.
Activitat en el marc de la Setmana Mundial del Cervell: del 14 al 20 de març 2022 se celebra internacionalment la setmana de conscienciació del cervell.
Ponents:
Anna Mura, bioenginyera, investigadora sènior a l’IBEC (Institut de Bioenginyeria de Catalunya)
Biòloga i doctora en neurociències amb una llarga trajectòria dedicada a la recerca sobre malalties neurodegeneratives en varies universitats dels Estats Units (Arizona University Tucson, University of California, San Diego) i Europa (Universitat de Cagliari, Itàlia, i l’Eidgenössische Technische Hochschule ETH de Zurich, Suïssa). Els resultats de la seva investigació s’han publicat en revistes científiques com ara Neuroscience, Experimental Neurology, Gene Therapy, Movement Disorders i el Journal of Neuroscience.
Actualment, estudia el comportament, l’aprenentatge i la creativitat en sistemes artificials i biològics.
Como a investigadora sènior del laboratori SPECS de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), s’interessa per sistemes interactius multi-modals a llarga escala, explora el contingut narratiu, la dramatúrgia i l’escenografia de l’espai de realitat mixta accessible als humans de la màquina d’inducció d’eXperiència (XIM) i produeix performances i exposicions sobre la interacció entre humans i robots (re(PER)curso, Synthetic Oracle, Brain Orchestra). Aquest espai multimodal XIM es fa servir com a entorn experimental per a la investigació empírica controlada de la percepció, la cognició i el comportament humans i la construcció de sistemes creatius artificials autònoms.
S’interessa així mateix per l’educació multidisciplinària i el desenvolupament de programes educatius i de recerca en el camp de la biomimètica, bio-híbrids i sistemes artificials. És co-editora de dos llibres pel projecte Convergent Science Network i dels procediments de la conferència Living Machines (2012-2018). Està involucrada en projectes que investiguen els principis de l’aprenentatge amb metodologies de interacció entre robots i entre humans i robots.
Ignacio Delgado, neurocirurgià, investigador sènior a l’IMIM (Institut Hospital del Mar d’Investigacions Mèdiques).
Investigador de l’Institut Hospital del Mar d’Investigacions Mèdiques (IMIM) i professor associat del departament de Fisiologia de la Universitat Autònoma de Barcelona. El seu camp d’especialització se centra en aplicacions prostètiques per a neurocirurgia. És llicenciat en Medicina per la Universidad de Cantabria i doctorat en Neurociències a l’Institut Max-Planck de Química Biofísica de Göttingen. Després d’una etapa com a neurocirurgià a la clínica Charité de Berlin, va començar l’estudi i desenvolupament de pròtesis neurals, a Singapur primer i, posteriorment, al laboratori de Xavier Navarro a Barcelona. Actualment assessora en el desenvolupament d’aplicacions de software per a la planificació de cirurgies d’epilèpsia a l’Hospital del Mar, amb l’empresa barcelonesa Galgo Medical, SL. És autor de 40 publicacions, que han rebut més de 500 citacions, i de diversos capítols en llibres de text per a medicina i neurociències.
Marta Valle, biotecnòloga, investigadora postdoctoral al NIDA (The National Institute on Drug Abuse)
És doctora en biomedicina per la Universitat de Barcelona. Màster en biomedicina i llicenciada en biotecnologia per la Universitat de Salamanca.
Actualment, treballa com a investigadora científica en el centre de recerca “National Institutes of Health / National Institute on Drug Abuse” de la Universitat de Johns Hopkins en la ciutat de Maryland, Baltimore, Estats Units.
Experta en la psicofarmacologia dels trastorns psiquiàtrics i de la personalitat, especialment dels trastorns de l’espectre esquizofrènic.
La seva recerca es basa en el desenvolupament i descobriment de noves dianes terapèutiques i vies de senyalització dels fàrmacs i receptors relacionats amb els trastorns psiquiàtrics, especialment aquells que involucren les vies de neurotransmissió dopaminèrgiques i adenosinèrgiques.
Ha estudiat el paper terapèutic i el mecanismes biològics subjacents de les teràpies electroconvulsives mitjançant la utilització d’elèctrodes. Estudiant les possibles implicacions de certs neurotransmissors i receptors en el tractament de l’esquizofrènia i la depressió major.
Ha desenvolupat diversos treballs d’enginyeria genètica, basades en la infecció controlada amb virus modificats genèticament, en cervells d’animals de laboratori. També ha realitzat estudis de recerca bàsica de les principals vies de senyalització alterades en els trastorns psiquiàtrics així com les seves possibles implicacions terapèutiques.
Ha participat en el desenvolupament d’un estudi transversal del cribratge i seroepidemiologia de la infecció per SARS-CoV-2 (COVID-19) de la Universitat de Barcelona, i ha participat en la recol·lecció, organització i anàlisis de les dades.
Ha contribuït en l’escriptura de diversos capítols de manuals mèdics on es descriuen mètodes i protocols per a la recerca de les neurociències en el laboratori, per exemple en “Neuromethods”.
A més, la seva recerca ha rebut el reconeixement de diversos premis locals, per exemple, els atorgats per el “Institut de Investigació Biomèdica de Bellvitge”.
Finalment, ha participat en diverses iniciatives dedicades a la divulgació de la ciència al públic general i és actualment la sotspresidenta i co-presentadora del podcast de divulgació científica “¡Que la ciencia te acompañe!” (*).
Guillermo García, neurofisiòleg, investigador sènior i professor agregat de la UAB (Universitat Autònoma de Barcelona)
Expert en la neurofisiologia del control motor i dels trastorns associats. Es va llicenciar en Biologia l’any 2004 per la UAB. Posteriorment, va desenvolupar i defensar la seva tesis doctoral, basada en estudiar l’efecte dels trasplantaments celulars entorn a la regeneració de lesions en la medul·la espinal.
Ha realitzat diverses estades en centres d’investigació i universitats de prestigi internacional, com per exemple en la Universitat de Boston, on va estudiar la plasticitat neuronal de les connexions entre el cervell i la medul·la espinal, en la Universitat de Cambridge, on va estudiar la plasticitat anatòmica de la medul·la espinal i, finalment, en la Universitat de California en Los Angeles, on va col·laborar amb bioenginyers per tal de desenvolupar estratègies de control motor amb posible translació a teràpies clíniques.
Ha desenvolupat i publicat diversos treballs en prestigioses revistes d’investigació científica, on conjuntament amb enginyers ha estudiat els mecanismes biològics i fisiològics que involucren la medul·la espinal, així com la seva susceptibilitat a ser modulada a nivell neuronal.
Des de l’any 2016, treballa a la UAB com a investigador sènior liderant el grup de recerca basat en la neuroplasticitat i regeneració. Està al capdavant d’una línia d’investigació centrada en el control motor de la destresa manual, amb propòsit de definir els circuits neuronals entre el cervell i la medul·la espinal responsables del control motor de braços i mans. L’objectiu final es basa en poder estudiar els efectes d’una posible modulació d’aquests circuits i traslladar aquestes intervencions a la práctica clínica de pacients de lesions medul·lars facilitant així la seva recuperació.
Des de l’any 2021, treballa com a professor agregat en la UAB i realitza col·laboracions estretes amb enginyers de l’IBEC, de la Universitat Politècnica de Catalunya i de l’Institut Guttmann, tant per a desenvolupar la seva activitat professional acadèmica com les seves tasques investigadores.
Finalment, ha participat activament en la divulgació de la ciencia, mitjançant la producció de diverses xerrades i seminaris, en projectes com “Pint of Science”.
Conductor: Marc López , neurofarmacòleg, investigador potsdoctoral i professor associat de la UB (Universitat de Barcelona)
És doctor en medicina (especialitat neurociències) per la UB. Màster en neurociències i llicenciat en biologia sanitària. Actualment, treballa com a investigador científic i professor de neurofarmacologia en la facultat de medicina de la UB.
Expert en la neurofisiologia dels trastorns inflamatoris i del dolor. La seva investigació es basa en el desenvolupament de nous fàrmacs per al tractament del dolor i l’ús de les noves tècniques basades en la disciplines de l’electrofisiologia, la fotometria i la fotofarmacologia; on es combinen la implantació quirúrgica de dispositius tecnològics, com elèctrodes i fibres òptiques, que mitjançant electricitat i llum làser, poden alterar i registrar l’activitat de poblacions de neurones de forma controlada en l’espai i el temps.
Col·labora en diversos projectes de recerca internacionals, com per exemple, el de la “Fundació Michael J. Fox per la recerca de la Malaltia de Parkinson”, amb l’objectiu de desenvolupar un assaig de laboratori capaç de la detecció primerenca de biomarcadors d’algunes malalties neurodegeneratives.
Forma part d’un grup de recerca del projecte “CaixaImpulse” per al desenvolupament i aprovació d’una patent per a un fàrmac destinat al tractament de malalties inflamatòries, per exemple, la psoriasis.
Ha escrit diversos capítols de manuals mèdics on es descriuen mètodes i protocols per a la recerca de les neurociències en el laboratori, per exemple, en “Neuromethods” i “Methods in Molecular Biology”.
A més, la seva recerca ha rebut el reconeixement de diversos premis com el “Premi a la investigació del dolor de la Fundació Grünenthal”.
Finalment, ha participat en diverses iniciatives relacionades amb la divulgació de la ciència al públic general, com “Pint of Science” i ha liderat i presidit diverses associacions dedicades a la mateixa finalitat, com el “Brain&BeerBarcelona”. Actualment, és el presentador i director del podcast “¡Que la ciencia te acompañe!” (*).
________
(*) Informació sobre el podcast “Que la ciencia te acompañe”: produït per joves investigadors/es científics, es va crear amb el propòsit principal de promoure la divulgació de les diverses branques de la ciència (neurociències, medicina, química, física, astronomia, etc.) i el pensament crític al públic general interessat. El podeu seguir a:
Lloc: Sala Margalef del Museu de Ciències Naturals de Barcelona (parc del Fòrum, pl. Leonardo da Vinci, 4-5)
Organitzen: Que la ciencia te acompañe i Museu de Ciències Naturals de Barcelona