VALÈNCIA. El currículum de José M. Carmena (València, 1972) es sencillamente abrumador. Con 51 años, y nacido en una familia de médicos, hoy es uno de los científicos valencianos con una dimensión internacional más marcada. Ingeniero electrónico por la Universitat Politècnica de València (1995), se doctoró en Inteligencia Artificial (1998) y Robótica (2002) por la Universidad de Edimburgo y luego cruzó el charco para investigar sobre neurobiología en la Duke University (Durham, Carolina del Norte, EEUU). El periplo siguió en otro campus norteamericano, el de Berkeley en California. Allí se convirtió en catedrático de Ingeniería Electrónica y Neurociencia y dirigió su propio laboratorio, el Brain-Machine Interface Systems Laboratory, con el objetivo de lograr un interfaz cerebro-máquina capaz de ayudar a controlar con el pensamiento brazos robóticos, exo-esqueletos o prótesis adaptadas. Su penúltima aventura fue nada menos que la creación, en 2017, de la compañía de biotecnología iota Biosciences, de la que acaba de desvincularse tras una venta multimillonaria a la farmacéutica japonesa Astellas. Después de una biografía en la que caben varias vidas, jalonada por diferentes premios y reconocimientos internacionales, su ilusión actual se llama Spain Neurotech, el futuro Centro Nacional de Neurotecnología. Concebido junto con otros dos españoles -Rafael Yuste y Álvaro Pascual-Leone- este centro nace con la ambición de convertirse en una referencia puntera del desarrollo de herramientas tecnológicas basadas en los fundamentos del cerebro humano. Hablamos con él en su primer campus, el de la UPV. Carmena habla con entusiasmo sobre el presente y más aún, sobre las posibilidades que ofrece el futuro.

- Al José Carmena no científico, pongamos al rockero, ¿qué le llama más la atención, un valenciano que termina siendo catedrático de Ingeniería Electrónica y Neurociencia en Berkeley o un ingeniero electrónico que se interesa en transformar el pensamiento en acción?
- Pues viéndolo desde el presente te diría que ninguna me sorprendería tanto: somos muchos los que nos hemos ido a lo largo de los años, bien preparados. Y en cuanto a la interfaz cerebro-máquina [Brain Machine Interface, BMI], con lo que ha aparecido en prensa y cine, ya no es un tema de ciencia ficción. Cuando yo estudiaba Ingeniería Electrónica, como mucho se empezaba a hablar de Inteligencia Artificial, y te tenías que ir fuera a estudiar. Ahora es un termino mainstream. Y lo mismo empieza a ocurrir con BMI.

- Hoy que ChatGPT está en boca de todos, llama la atención que hace dos décadas usted se fijase primero en la Inteligencia Artificial para pasar luego a interesarse en la natural, en el funcionamiento del cerebro.
- Lo bonito al final es la simbiosis entre ambas formas de aprendizaje, el natural y el artificial. Eso va a ir a más: no vamos a dejarlo todo en manos de la IA, sino en este bucle cerrado en el que están el cerebro y la IA. Son dos mecanismos de aprendizaje muy distintos, en velocidad con la que aprenden, en la facilidad para ciertas cosas y para otras no. Y hay una oportunidad muy bonita para sacar de esa interacción algo más reforzado y potente, que nos permita hacer ciencia mucho mejor por la capacidad de cálculo, predicción y aprendizaje rápido de estos algoritmos… y que se combine con el contexto que provee la inteligencia humana. Mi sueño, cuando me fui a estudiar IA a Edimburgo, era conseguir que una máquina fuese consciente. Así que me empezó a interesar más cómo el cerebro aprende, cómo produce la sensación subjetiva de quiénes somos, el yo, la consciencia.

- Casi nada.
- ¡Y me inspiró Terminator 2! En concreto, en ese momento en el que se dice “Skynet adquirió consciencia a las dos de la tarde del día tal…”. Esa fantasía me llevó a preguntarme muchas cosas y me di cuenta de que no sabemos muchas cosas del cerebro, el órgano más complejo. Así que durante mi doctorado en robótica decidí estudiar más neurociencia y me apunté a cursos como el del Instituto Cajal, en el que eran todos médicos y biólogos ¡menos un ingeniero de Alicante y yo! Ahí me entusiasmé mucho más, todo cobró sentido con mi formación anterior. Alberto Ferrús, director del Cajal y de ese curso, me dijo “si quieres hacer neurociencia en serio, vete a hacer un post-doc a EEUU, a un laboratorio de neurobiología, donde puedas tener un rol directo en experimentos. Empápate las manos de neurociencia”. La verdad, no pude tener mejor consejo.

- ¿Cuál fue el siguiente paso?
- Pues solicité una plaza de post-doc en el laboratorio de Miguel Nicolelis en Duke University, en Carolina del Norte. Nicolelis es pionero en este campo, el primero en publicar estudios sobre el concepto de BMI, y el primero de todos los laboratorios a los que solicité isión en responderme, muy empático. Y en lugar de volverme a València, donde ya estaba mirando opciones para volver a la Universidad, me fui a EEUU. Y ahí fue donde me acabé de formar, y exploté el conocimiento que yo traía de ingeniería e IA.

"Cuando hablamos de la interfaz cerebro-máquina, se trata de registrar actividad neuronal de lo que el sujeto quiere hacer para traducir eso en acción a través, por ejemplo, de un brazo robótico. Si la acción no se hace bien, el cerebro aprende para hacerlo mejor. Y ese aprendizaje se puede mejorar con el uso de la IA"

- Si hoy el conocimiento más puntero es de origen híbrido, de diferentes disciplinas, y su carrera así lo confirma, ¿deberíamos dejar más puertas abiertas para esa hibridación, en los planes de estudio?
- Esa es una muy buena pregunta. En mi caso yo hice el camino más largo, estudiar lo básico primero -en Industrial, luego Electrónica- formándome bien en eso y luego continué con el  Doctorado en IA, robótica y tal. Y acabe aprendiendo la neurociencia durante mi post-doc. Ese es un camino largo y duro, pero muy estimulante y que te hace sentir muy preparado. Durante esos años se potenció mucho el Grado de Ingeniería Biomédica, y en EEUU se puso muy de moda. El problema que tienen estos grados es que quieren cubrir mucho y eso no te permite profundizar en las áreas troncales: en esos primeros años de carrera les decía a los estudiantes que estaban empezando en Berkeley “mira, vete a una ingeniería troncal -electrónica, mecánica, informática…-, aprende de verdad eso, luego toma las optativas que te gusten y luego hazte el Doctorado en Ingeniería Biomédica. En el Doctorado estudias unos cursos y ya empiezas a investigar”. La formación básica del cálculo, algebra, estadística, física, química… te da una base muy fuerte.

- Es decir, primero una buena base troncal y luego completar la formación en un plano más interdisciplinar.
- Sí, por eso soy partidario de que sean las asignaturas optativas las que te motiven hacia dónde quieres ir después, y luego hacer un Doctorado más interdisciplinar. Las ingenierías y demás carreras técnicas requieren de una actualización de los planes de estudios constante, por la velocidad a la que va todo.

- Usted trabaja desde hace décadas en la investigación de las interfaces cerebro-máquina, y dice que el cerebro del futuro será una mezcla de ambas. ¿Cómo explicamos a un profano cómo funcionan estas interfaces? ¿Cuáles son los últimos avances?
- Estas neurotecnologías, de las cuales los BMI son un subtipo, están penetrando en la sociedad poco a poco. La primera línea de acción es la aplicación médica, obviamente, con posibilidades desde lo nada invasivo a lo extremadamente invasivo. Existe ya un dispositivo para la epilepsia aprobado por la FDA americana, un implante que te ponen debajo del cráneo, encima de la corteza cerebral, con unos electrodos que registran actividad neuronal y un algoritmo que predice el ataque epiléptico. Es decir, se detecta un patrón de actividad neuronal aberrante que predice que va a haber una convulsión. Entonces el dispositivo estimula eléctricamente evitando el ataque epiléptico. Obviamente hay algunos falsos positivos, pero funciona suficientemente bien hasta para el uso en humanos.

- En ese caso, la persona puede no darse ni cuenta, pero ¿y la conversión en acción de un pensamiento consciente?
- Sí, veamos: cuando hablamos de la neuroprótesis o la interfaz cerebro-máquina hablamos de registrar actividad neuronal de lo que el sujeto quiere hacer para traducir eso en una acción a través, por ejemplo, de un brazo robótico. Si la acción no se hace bien, el cerebro aprende para hacerlo mejor la próxima vez. Y ese aprendizaje se puede mejorar con el uso de la IA también. Todo eso ocurre en el subconsciente del paciente: no llega a aflorar en la consciencia pero el dispositivo lo detecta. Lo que sí percibe el paciente lógicamente es su voluntad de querer mover algo.

- En un artículo suyo en IEEE Spectrum, hace ya 11 años, ya pensaba en un sistema en el que el cerebro pudiera controlar pero también “sentir” la máquina como parte del cuerpo.
- Eso es. En los primeros estudios de BMIs, el lazo o bucle se cerraba utilizando visual. Eso es suficiente para que el cerebro aprenda a controlar el dispositivo. Sin embargo, en el caso del control de un brazo robótico con un BMI, tareas naturales a priori tan simples como esta [coge un vaso con la mano y lo levanta] pueden resultar muy complejas. En este caso falta la información sensorial táctil (de los dedos) y propioceptiva (localización del brazo y mano en el espacio), que a falta de información visual, nos permitiría coger el vaso sin romperlo o dejarlo caer. Es el campo de la neurociencia sensorial aplicada al BMI, y cuyo objetivo es el control más natural del BMI.

- Volviendo al control de la neuroprótesis de una forma más “natural”, esto lo empezaron a experimentar hace muchos años con monos, en su laboratorio en Berkeley.
- Si, en un estudio que hicimos en 2009 demostramos el concepto de “memoria motora” en el contexto de un BMI o neuroprótesis, es decir, la capacidad de aprender a controlar un dispositivo externo con el cerebro y consolidar lo aprendido en forma de memoria, de tal manera que cada vez que el sujeto quiere controlar el BMI lo puede hacer de forma natural, tipo plug and play, como cuando te subes en el coche y conduces de forma automática, sin pensar en lo que haces, y simultáneamente hablas, escuchas música, o piensas en otras cosas.  Esta memoria motora que emerge para controlar la neuroprótesis es un ejemplo de la impresionante capacidad plástica del cerebro a través de la cual se crea un nuevo mapa neuronal para controlar algo que no es parte de tu cuerpo. Eso es muy profundo.

- Y ahí, ¿qué papel tiene la IA"

- Y en el marco de este regreso a España, ¿se plantea iniciar algún proyecto en la Comunidad Valenciana, en su tierra?
- Hombre, como todo en mi vida ha sido serendipia, pues al salir de iota pensé que también era un buen momento para volver a casa, algo que tenía planteado para más adelante, inicialmente. Me veo aquí el próximo verano, en València. Involucrado con Spain Neurotech y otros proyectos, y haciendo también cosas en València, ya sea como satélite del centro u otras cosas. Pero me vengo, seguro. Llevo años pensando en el concepto de València como Nueva California, y lo digo en serio: hay muchas cosas en común con el Mediterráneo y especialmente con la Comunidad Valenciana, como clima, gastronomía, arte, y otras menos conocidas fuera pero de las que estoy muy orgulloso, como lo bien preparada que sale la gente de aquí. Y a la vez, unas condiciones muy buenas para que una empresa, pongamos, de Silicon Valley se viniera aquí por el tema del coste de vida, la mano de obra, el talento que hay, en un mundo que es mucho más global y permite trabajar casi desde cualquier sitio que antes de la pandemia.

- Y ¿qué nos falta? ¿Creérnoslo?
- Sí, por supuesto. Y juntarnos todos los que venimos de fuera y contagiar este espíritu. A mí me ha venido de forma natural, yo soy muy valenciano y no me fui a vivir una vida mejor a América, sino a buscar lo que aquí no encontraba a nivel profesional en ese momento. Y ahora aquí ya puedes hacer muchas cosas, y digo “aquí” mientras estoy conectado “allá”, es decir sin perder la red que uno crea a lo largo de su carrera. Conectar València con Silicon Valley y otros hubs de ciencia, tecnología y emprendimiento en el mundo. 

- ¿Cómo ve la innovación en la Comunidad Valenciana hoy?
- Pero ¿en qué campo?

- Veo que la respuesta será muy distinta según de lo que hablemos.
- Si hablamos de las tecnologías tradicionales como son todos los institutos tecnológicos del textil, del juguete, de la cerámica, o hablamos de Deep tech será muy distinto. En el proceso formativo de las nuevas generaciones hay iniciativas muy interesantes como Lanzadera, y de gente como José Millet en la UPV, que en el área de emprendimiento lleva mucho tiempo trabajando en esto. Que los estudiantes salgan ya con la idea de emprender, de lanzar una startup.  Cuando yo estudié aquí en los 90, no se hablaba para nada de startups, ¡solo de pymes! Ahora leo sobre Hyperloop, y otras compañías valencianas haciendo cosas muy interesantes, como Voicemod, innovando en aplicaciones de cambio de voz en tiempo real para el metaverso, y luego gente como Enrique Belenguer, que se ha ido fuera, ha vuelto… y me enorgullezco como valenciano.  Aquí cada vez se innova más. Lo que falta es un nexo común que explote todo este potencial, eso y creérselo, como dices.  En cuanto a la pregunta de valoración general de cómo estamos en innovación, pregúntame dentro de cinco años.

- Anotado queda, así lo haremos.