El Laboratorio de Neurofisiología Cognitiva de la Universidad de Valparaíso se enmarca en el desarrollo de la neurociencia cognitiva, un área interdisciplinaria que estudia la relación entre el cerebro y procesos como la percepción, el lenguaje, la memoria y el aprendizaje. Su trabajo combina enfoques de la fisiología, la psicología y las ciencias biomédicas para comprender cómo se generan y organizan las funciones cognitivas.

Por las dependencias del laboratorio han pasado investigadores e investigadoras de la región y del país, teniendo este espacio un rol clave en la formación de estudiantes de pre y postgrado, integrándolos en investigación experimental y en el uso de metodologías avanzadas para el estudio del cerebro.

Su director, el Dr. Ignacio Negrón, nos cuenta un poco más sobre su labor, líneas de investigación y el aporte del laboratorio a la región.

¿Cuáles son las principales líneas de investigación que actualmente desarrolla el Laboratorio de Neurofisiología Cognitiva?

Nuestro principal enfoque es tratar de entender cómo la actividad eléctrica cerebral participa en las funciones cognitivas como el aprendizaje. Paralelamente, tratamos de identificar cómo estos mecanismos eléctricos están alterados en condiciones donde hay una merma cognitiva, como, por ejemplo, en el envejecimiento o el estrés.

Hemos encontrado que la actividad eléctrica de algunas áreas cerebrales se va sincronizando gradualmente a medida que un sujeto va aprendiendo, y que una vez que el sujeto aprende la tarea, esta sincronización llega a su máximo. Algo muy interesante que hemos encontrado es que esta sincronización cerebral no se observa de manera constante, no está “todo el rato”, sino que ocurre solo cuando el sujeto necesita ejecutar la conducta aprendida, o sea, la sincronización es tremendamente dinámica. Además, esta sincronización hace que emerjan patrones de actividad eléctrica que codifican aspectos importantes de la tarea, y que, por lo tanto, son necesarios para ejecutar la conducta que se ha aprendido. También encontramos que hay varias “formas” de sincronización, que ocurren en distintos momentos; por ejemplo, la sincronización durante la ejecución de una tarea es diferente a la que ocurre durante el descanso pasivo donde se planifica dicha tarea. De manera interesante, la sincronización y la emergencia de patrones eléctricos cerebrales están alterados en el cerebro de sujetos sometidos a estrés crónico o en sujetos envejecidos. Básicamente, un cerebro que está disminuido en su capacidad de sincronizar ciertas áreas cerebrales necesarias para ejecutar una tarea se vuelve un cerebro menos funcional.

Izq a Der: Francisca García, Astrid Muñoz, Ignacio Negrón.

También encontramos que, para que los patrones de actividad cerebral emerjan, y por lo tanto el aprendizaje ocurra, es necesario que la actividad eléctrica cerebral se encuentre en un estado de alta variabilidad, o sea, en un estado altamente dinámico. Mediante técnicas de neuroestimulación logramos disminuir la dinámica cerebral, y como resultado los sujetos no fueron capaces de aprender. Hasta donde sabemos, eso no se había demostrado. Lo que sí se sabía es que la variabilidad de la actividad cerebral está disminuida en algunas condiciones de función cognitiva disminuida. Entonces, hay una relación muy interesante entre la dinámica de la actividad eléctrica cerebral, la sincronización de esta actividad, y que el sujeto sea cognitivamente funcional. Nuestro objetivo ahora es tratar de encontrar la manera de aumentar la variabilidad de la actividad cerebral en algunas condiciones donde esté disminuida, como en la epilepsia, el estrés crónico o en el envejecimiento. En este momento hemos tenido resultados preliminares bastante auspiciosos.

¿De qué manera los resultados de las investigaciones que realiza el laboratorio pueden aportar a áreas como la educación, la salud o el bienestar de las personas?

Bajo este punto, trabajamos bastante en la utilización de métodos de neuroestimulación para intentar mejorar la función cerebral. Hemos encontrado que a través de neuroestimulación podemos manipular la dinámica de la actividad eléctrica cerebral, y, por lo tanto, controlar la sincronización y favorecer la emergencia de patrones de actividad cerebral. Hasta ahora, hemos logrado controlar parcialmente la ocurrencia de crisis epilépticas mediante el control de la dinámica a través de neuroestimulación en modelos animales. Aún estamos trabajando en ello, es un proyecto que nos tiene muy entusiasmados; nuestro objetivo es llegar a bloquear las crisis epilépticas mediante neuroestimulación, y poder generar un producto tecnológico de interés biomédico que beneficie a las personas. Queremos aplicar este mismo enfoque a otras condiciones; por ejemplo, tratar de frenar o revertir el declive cognitivo en sujetos ancianos mediante la manipulación de la dinámica cerebral a través de neuroestimulación.

¿Cuál es el principal aporte que el Laboratorio de Neurofisiología Cognitiva está realizando tanto al desarrollo del conocimiento científico como a la formación de nuevos investigadores e investigadoras en la Región de Valparaíso?

Por este laboratorio han pasado estudiantes de pregrado, magíster y doctorado de áreas complementarias como la neurociencia hasta la ingeniería biomédica. Nuestra idea ha sido siempre que los estudiantes, al llegar a formar parte de este equipo, encuentren un espacio que les permita desarrollarse científicamente. La gran mayoría de ellos llegan con sus propias inquietudes e interrogantes de investigación, y aquí tienen la oportunidad de adquirir las herramientas conceptuales, técnicas, y analíticas, junto a los recursos logísticos y humanos, para poder desarrollar esas interrogantes y trabajar en ellas. Así, pueden transformarse en científicos profesionales que puedan, en un futuro próximo, implementar y dirigir sus propias líneas de investigación.

Abrirse camino en la ciencia

En un mundo científico que históricamente ha estado marcado por brechas de género, cada vez más investigadoras están transformando estos espacios desde su experiencia, convicción y mirada de futuro. 

Las investigadoras del Laboratorio de Neurofisiología Cognitiva UV, Francisca García (F.G), doctora en Neurociencias, y Astrid Muñoz Pérez de Arce (A.M), estudiante de doctorado en Neurociencias, nos cuentan cómo ha sido la experiencia de trabajar en este espacio y cuáles son sus sueños a largo plazo. 

¿Cómo ha sido para ustedes integrarse a estos espacios de investigación, comúnmente masculinizados, ha sido difícil abrirse un espacio?

F.G: «En un principio, cuando empecé en la investigación, sentí inseguridad e incertidumbre en este aspecto, ya que no sabía cómo iba a se

r la experiencia ni el trato hacia mí y, sobre todo, porque estaba recién empezando y no tenía trayectoria. Sin embargo, fue clave el ver que a mi alrededor trabajaban también otras científicas y se abrían paso en la investigación de una manera exitosa y admirable para mí. Esto me motivó a seguir en esta área y a darme la fuerza y determinación para seguir buscando mi camino en la ciencia. Creo que además ha sido clave el no callarse ante las injusticias, el hacer valer nuestra opinión y el siempre trabajar de una manera prolija, apuntando hacia la excelencia y pensando en grande».

A.M: «Desde mis primeros pasos en la investigación, cuando entré a un laboratorio como estudiante de pregrado, hasta ahora en el doctorado, me he podido integrar sin mayores dificultades en estos espacios de trabajo. He tenido la fortuna de compartir laboratorio con investigadoras   y con compañeras que han sido una inspiración para seguir en este camino. Pero no todo ha sido fácil. La electrofisiología sigue siendo un espacio bien masculinizado, y me ha tocado aprender muchas cosas por mi cuenta. Ahí ha sido clave el voto de confianza de mi tutor y de mis compañeras: que te den espacio y te digan “hazlo tú” cambia mucho.

Y algo que me sigue llamando la atención es que todavía sorprende cuando una mujer se mueve con seguridad en lo técnico… ¿por qué debería sorprender? Y con el tiempo me he dado cuenta de que no se trata de adaptarse a cómo ya están las cosas, sino de ir ampliando el espacio, traer otras formas de trabajar y de hacer ciencia».

Cierren los ojos y sueñen ¿Cómo se visualizan de aquí a 10 años? 

F.G: «Me visualizo trabajando en un centro de investigación con un enfoque neuropsiquiátrico que colabore directamente con clínicas, hospitales y centros médicos. Actualmente, gran parte del trabajo se realiza entre las cuatro paredes del laboratorio, sin una comunicación real con las necesidades de la población. Por ello, me parece fundamental acercar la investigación a la clínica y a la sociedad, con el objetivo de desarrollar tratamientos y terapias eficaces y accesibles para la diversa población de pacientes. En este contexto, me interesa particularmente explorar nuevas aproximaciones terapéuticas, como el uso de psicodélicos (psilocibina, ketamina, MDMA, etc.), en donde se han visto resultados prometedores sobre su efecto positivo en diversos trastornos neuropsiquiátricos. Este enfoque para mí se vuelve crucial considerando la actual crisis de salud mental».

A.M: «Siempre he tenido claro que quiero hacer ciencia en nuestro país. Sé que es un camino difícil y bastante competitivo,  pero es lo que quiero. En 10 años me gustaría estar desarrollando investigación en neurociencias vinculada a la conducta alimentaria y a cómo lo que comemos impacta la salud de nuestro cerebro, aportando desde ahí a la salud pública.

También me gusta mucho la docencia, así que me veo haciendo clases, formando estudiantes y ojalá también empoderando a más mujeres para que se atrevan a entrar a estos espacios. Y algo que para mí es clave: no quiero que ese camino implique renunciar a mi vida personal o a mi familia. Para mí, son el pilar que me permite seguir creciendo profesionalmente, no algo que esté en conflicto con eso».

El Laboratorio de Neurofisiología Cognitiva de la Universidad de Valparaíso se consolida como un espacio donde la investigación, la formación y nuevas perspectivas se articulan para generar conocimiento con impacto real en la sociedad. Su trabajo no solo contribuye a comprender mejor el funcionamiento del cerebro, sino que también impulsa el desarrollo de nuevas generaciones de investigadores e investigadoras, aportando al crecimiento científico de la región.