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La realidad virtual puede potenciar tu cerebro

Científicos proponen una terapia de realidad virtual para potenciar los ritmos del cerebro y hacerte más inteligente

La realidad virtual (RV) es una de las tecnologías de entretenimiento que más ha crecido en los últimos años y recientemente ha comenzado a estudiarse su uso para mejorar el desempeño del cerebro y quizá pueda hacerte más inteligente.

De acuerdo un reporte de la consultora Grand View Research el tamaño del mercado de la RV es de 21.83 mil millones de dólares y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 18% de 2021 a 2028.

Además de crecer en su tamaño, esta tecnología también ha incrementado su presencia en las diferentes actividades humanas dejando de ser usada únicamente para cuestiones de entretenimiento y ha llegado al plano laboral, la educación e incluso la medicina.

Precisamente hablando de su uso en la medicina, recientemente se publicó un estudio en torno a la posibilidad de que el uso de la realidad virtual pueda favorecer un mejor funcionamiento del cerebro e incluso hacerlo más inteligente.

Una investigación realizada por científicos de La Universidad de California, Los Angeles (UCLA) descubrió que con el uso de la RV aparecen ritmos del cerebro más fuertes y mejorados en una región del cerebro responsable de muchas enfermedades del aprendizaje y la memoria, desde el Alzheimer hasta el TDAH y la depresión.

Uno de esos ritmos del cerebro es el conocido como theta, que cuando es fuerte parece mejorar la capacidad del cerebro para aprender y retener información sensorial. Teniendo esto en cuenta, los investigadores sugirieron que potenciar las ondas theta podría mejorar o restaurar las funciones de aprendizaje y memoria.

Para probar esa hipótesis, el Dr. Mayank Mehta, profesor de los departamentos de física, neurología e ingeniería eléctrica e informática de la UCLA, y sus colegas inventaron un entorno de realidad virtual inmersiva para ratas que era mucho más inmersivo que la RV disponible comercialmente para los humanos.

Esta RV permite a las ratas ver sus propias extremidades y sombras, y elimina ciertas sensaciones inquietantes como los retrasos entre el movimiento de la cabeza y los cambios de escena que pueden marear a las personas.

«Nuestra RV es tan atractiva que a las ratas les encanta meterse en ella y jugar alegremente”, dijo Mayank Mehta. Cuando una rata está en realidad virtual “Va a la fuente virtual y bebe agua, se echa una siesta allí, mira alrededor y explora el espacio como si fuera real”, agregó.

Sorprendentemente, dice el Dr. Mehta, el ritmo theta se hace considerablemente más fuerte cuando las ratas corren en el espacio virtual en comparación con su entorno natural.

Cuando los investigadores midieron la actividad en el cuerpo celular de un cerebro de rata que experimentaba la realidad virtual, encontraron un ritmo eléctrico diferente en comparación con el ritmo de las dendritas. Los investigadores bautizaron este ritmo nunca visto como «eta».

Estar en la RV reforzó el ritmo eta, algo que, según los científicos, ningún otro estudio en los últimos sesenta años ha podido hacer con tanta fuerza, ya sea con herramientas farmacológicas o de otro tipo.

Los científicos creen que estos hallazgos abren una oportunidad sin precedentes para diseñar una «terapia de realidad virtual» para trastornos relacionados con el aprendizaje y la memoria, como el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH), el autismo, la enfermedad de Alzheimer, la epilepsia y la depresión.

Metro habló con Mayank Mehta para saber más sobre esta investigación.

“Nos llevó 4 años de comprobación y experimentos de control para determinar que nuestros hallazgos eran realmente reales»
Dr. Mayank Mehta,
profesor de los departamentos de física, neurología e ingeniería eléctrica e informática de la UCLA

$69.6
mil millones de dólares podría alcanzar el mercado mundial de VR en 2028

Usos de la RV para el cerebro y la medicina

Contra el dolor

Algunos pacientes usan auriculares RV para sumergirse en un mundo virtual apacible que les hace olvidar las molestias asociadas a los problemas y tratamientos médicos.

Para detener la ansiedad

En Estados Unidos se ha demostrado que la RV reduce la ansiedad de los pacientes con cáncer sometidos a infusiones de quimioterapia.

Para la rehabilitación

La RV también está ayudando a los pacientes a superar los problemas de equilibrio y movilidad derivados de un ictus o un traumatismo craneal, ya que esa tecnología es usada como parte de sus terapias de rehabilitación.

Planificación de operaciones

Esta tecnología es usada cada vez con más frecuencia para planificar e incluso recrear operaciones complejas y así evitar mayores riesgos para el paciente.

ENTREVISTA

Dr. Mayank Mehta,
profesor de los departamentos de física, neurología e ingeniería eléctrica e informática de la UCLA

P: Sabemos que la realidad virtual es popular desde hace unos años, pero ¿cómo surgió la idea de utilizarla para mejorar los ritmos cerebrales?

–Llevamos 20 años investigando la neurofísica del aprendizaje, la memoria y la imaginación. Por lo tanto, estábamos observando de cerca las señales cerebrales en la RV para comprobar si la RV tenía algún efecto sobre el aprendizaje y los ritmos cerebrales. En 2013 nos dimos cuenta de que había un pequeño cambio en el ritmo theta en la RV, por lo que quisimos volver a comprobar si se trataba solo de un pequeño efecto o había algo importante que todo el mundo había pasado por alto. Esta cuidadosa comprobación por parte de la Dra. Karen Safaryan nos llevó a este nuevo descubrimiento.

P: ¿Qué es el ritmo theta y qué beneficios puede tener para el cerebro?

–El ritmo Theta es el ritmo cerebral más antiguo que se conoce. Se descubrió en 1954 y algunos dicen que se descubrió incluso antes, en 1938. Aparece en el hipocampo siempre que un sujeto está realizando una tarea de aprendizaje y memoria, o cuando sólo está caminando o incluso soñando, pero no cuando los sujetos sólo están durmiendo (sin sueños) o sin hacer nada. Esto hizo que la gente sintiera mucha curiosidad por la relación entre el ritmo theta y la cognición. Las investigaciones clásicas demostraron que si el ritmo theta estaba dañado los pacientes tenían graves problemas de memoria. Otras investigaciones demostraron que el ritmo theta estaba dañado en muchas enfermedades cerebrales como el Alzheimer, la depresión y la epilepsia. De hecho, ¡se han publicado más de 70.000 artículos sobre el ritmo theta!

Inspirados por esto, realizamos trabajos teóricos y experimentales para comprender el vínculo exacto entre el ritmo theta y la cognición. En dos importantes artículos demostramos que el ritmo theta es crucial para la neuroplasticidad, el aprendizaje, la memoria y el recuerdo. En particular, el ritmo theta tiene el tempo justo (ni demasiado rápido ni demasiado lento, sólo 8 veces por segundo de latido) para facilitar la comunicación entre las neuronas y, por tanto, el tipo correcto de neuroplasticidad y memoria. De hecho, nuestra teoría predecía que esta alta precisión del ritmo theta potenciaría enormemente el aprendizaje y la falta de precisión en el ritmo lo perjudicaría.

P: Háblenos del entorno de realidad virtual inmersiva que desarrolló como parte de su estudio.

–Fue un esfuerzo ambicioso, financiado íntegramente por la fundación W. M. Keck, hace una década. En aquella época, muy poca gente se interesaba por la RV. De hecho, el NIH (Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos) no quiso financiar nuestros esfuerzos. Pero la fundación Keck sí lo hizo. Construimos la novedosa RV basándonos en principios básicos de la ciencia del cerebro. Por ejemplo, sabemos que la ligera latencia entre el movimiento de la cabeza y la visión hace que la gente se maree o tenga náuseas. Por eso diseñamos la RV de tal manera que no hay ningún retraso entre el movimiento de la cabeza y la actualización de la escena. Además, sabemos que la gente se siente un poco rara en la RV porque no ve sus propias manos y pies, o no ve su propia sombra. No lo sentimos conscientemente, pero nuestro cerebro lo nota subconscientemente y puede poner nerviosas a algunas personas, sobre todo a las que tienen miedo a las alturas. Así que construimos una RV en la que el sujeto ve sus manos y pies reales en la RV y ve incluso su propia sombra. También nos aseguramos de que la RV fuera muy cómoda y agradable para nuestras pequeñas ratas. Si no les gusta, pueden salir de la RV en cualquier momento. Sin embargo, hemos comprobado que cada vez que llevamos a la rata a la RV, ¡salta por sí misma y empieza a correr! Esta RV única, inmersiva y con personificación, ha revelado muchas cosas nuevas y sorprendentes. Por ejemplo, pensamos que somos una sola persona, pero a menudo no lo somos: una parte de nosotros quiere comer helado y otra dice que no, que hay que ponerse en forma y hacer ejercicio. No era posible encontrar estas cosas utilizando los enfoques tradicionales, pero nuestra RV única nos permitió disociar estas cosas. ¡Esto reveló por primera vez que nuestros pies muestran una decisión mientras que la lengua (o el gusto) dice otra cosa!

P: ¿Cómo refuerza la RV el ritmo theta y cuáles son los beneficios de este refuerzo?

–Esta es una buena pregunta. Nos sorprendió bastante que la ritmicidad theta se reforzara tanto y que hubiera un nuevo tipo de ritmo theta en la RV. Nadie lo esperaba. De hecho, otros estudios habían sugerido que el ritmo theta empeoraría en la RV. Lo descubrimos sólo porque nosotros, especialmente la Dra. Karen Safaryan, examinamos los datos con mucho cuidado. De hecho, encontramos esta mejora de theta ya en 2017. Pero todo el mundo estaba tan sorprendido y escéptico que nos llevó 4 años de comprobación y experimentos de control para determinar que nuestros hallazgos eran realmente reales. En el proceso descubrimos la razón por la que nadie veía este efecto, es porque hay que colocar los electrodos de medición de forma muy muy precisa, ¡una precisión inferior a 1/10 del grosor del cabello humano!

Todavía tenemos que trabajar más para determinar exactamente cómo funciona todo esto en conjunto, es una cuestión grande y compleja que implica a millones de neuronas y docenas de sustancias químicas.

P: ¿Cómo puede ayudar la RV con la neuroplasticidad, el aprendizaje, la memoria y el Alzheimer?

–Ahora estamos realizando nuevos experimentos para comprobar directamente cómo la RV puede ayudar a la neuroplasticidad, el aprendizaje y la memoria, y vamos a realizar ensayos con pacientes que padecen Alzheimer, depresión, epilepsia, ansiedad y TDAH. Lo bueno de nuestra RV es que se puede sustituir una rata por un humano sin ningún cambio. Lo que permite comparar directamente los efectos de los medicamentos en las ratas frente a los humanos. Esto puede mejorar en gran medida las posibilidades de que los medicamentos que funcionan en el ensayo de fase 1 en ratas y ratones también funcionen en humanos en los ensayos de fase 3, un reto importante de varios miles de millones de dólares. Queremos asociarnos con empresas farmacéuticas, agencias de financiación y otros científicos, porque esto es mucho más grande de lo que un solo laboratorio puede manejar. Mientras tanto, permanezcan atentos a un nuevo artículo de nuestro laboratorio, que se publicará en breve (ahora está bajo embargo de prensa) y que mide directamente la neuroplasticidad, el aprendizaje y la memoria en la RV.

Esta teoría dice que una mayor ritmicidad theta tendrá varios beneficios:

• Hay un tipo particular de neurotransmisor llamado NMDA. Este neurotransmisor es absolutamente crucial para el aprendizaje.
• El NMDA se reduce a medida que envejecemos y se reduce durante varias enfermedades y es un objetivo farmacéutico importante.
• La neuroplasticidad mediada por el NMDA depende crucialmente de la ritmicidad y el tempo del ritmo theta. El aumento de la ritmicidad o la precisión del ritmo theta mejoraría el aprendizaje, al igual que en una banda, si todos se colocan en el tiempo preciso, la música es mejor.
• La neuroplasticidad basada en NMDA, la frecuencia exacta de theta es importante, un ligero cambio en la frecuencia puede hacer una gran diferencia, que también es como un concierto, si tocan el tempo un poco demasiado rápido o lento, no nos gusta.
• Otro neurotransmisor llamado GABA es crucial para el ritmo theta y la comunicación neuronal, el procesamiento de la información, etc. De hecho, muchos medicamentos para la depresión, la ansiedad, la epilepsia, etc. se dirigen al receptor GABA. Incluso los deportistas y los nootrópicos se dirigen al GABA.
• El cambio en la ritmicidad y la frecuencia theta está estrechamente vinculado a la actividad de las neuronas que congestionan el GABA.

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