Día Internacional de la Mujer en Ingeniería: Dra. Mónica Otero y la neurociencia computacional

El Día Internacional de la Mujer en Ingeniería se celebra anualmente el 23 de junio para destacar el trabajo, contribuciones y logros de las mujeres en este campo aún marcado por una participación mayoritariamente masculina. Lanzado inicialmente en el Reino Unido por la Sociedad de Mujeres Ingenieras (WES), este día ha crecido a nivel mundial con el patrocinio de la UNESCO, buscando no solo reconocer sus aportes sino también inspirar a más mujeres y niñas a considerar carreras en ingeniería. Este año, el tema es “Enhanced by Engineering”, destacando cómo la ingeniería mejora nuestras vidas.

Nacida en Cuba, la Dra. Mónica Otero es licenciada en Ciencias de la Computación por la Universidad de La Habana, emigrando luego a Chile para realizar el Doctorado en Ingeniería Electrónica en la Universidad Técnica Federico Santa María. Desde entonces ha enfocado su carrera en la neurociencia computacional, en particular el estudio de las oscilaciones cerebrales y su modelación, y desde el 2022 es académica de la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño (FIAD) en la USS. A través de su investigación, busca desarrollar modelos computacionales que expliquen los mecanismos detrás de estas oscilaciones, con el objetivo de diseñar intervenciones no invasivas que mejoren procesos cognitivos y perceptuales.

Junto con enseñar Programación Aplicada en la FIAD a nivel de pregrado, forma parte del claustro académico de los programas de Doctorado en Biología Computacional y Doctorado en Ingeniería. En esta entrevista, comparte detalles de su actual proyecto Fondecyt de Iniciación, adjudicado en la convocatoria 2024, titulado “A neurocomputational model to remember: brain stimulation protocol to enhance memory in aging” (“Un modelo neurocomputacional para recordar: protocolo de estimulación cerebral para potenciar la memoria en el envejecimiento”).

– ¿Cómo se relaciona tu interés inicial en las oscilaciones cerebrales con tu enfoque actual en la memoria y el envejecimiento?

Desde que comencé mi tesis de doctorado, he focalizado mi trabajo en el estudio de las oscilaciones cerebrales y su modelación en el ámbito de las Neurociencias Computacionales. Estas oscilaciones desempeñan un papel crucial en diversas funciones cognitivas, por lo que su estudio y comprensión resultan de suma importancia. Dentro de mis intereses de investigación, busco desarrollar modelos computacionales que expliquen los mecanismos vinculados a las oscilaciones cerebrales. Mi objetivo principal es entender cómo llevar a cabo intervenciones no invasivas que permitan activar selectivamente estas oscilaciones cerebrales, facilitando así diversos procesos cognitivos y perceptuales.

Es conocido que, durante el envejecimiento, se producen diversos cambios fisiológicos. Uno de los primeros aspectos cognitivos afectados es la memoria, especialmente la memoria de trabajo. Asimismo, se ha establecido una asociación entre un buen desempeño en tareas de memoria de trabajo y las oscilaciones cerebrales. En este contexto, mi investigación se centra en investigar y modelar computacionalmente los cambios de las oscilaciones cerebrales que ocurren durante el proceso de envejecimiento y que están asociados a un deterioro en el rendimiento en tareas que implican la memoria de trabajo.

– ¿Por qué tu investigación explora específicamente el declive de la memoria de trabajo?

La memoria de trabajo desempeña un papel crucial, ya que nos permite retener información durante breves períodos, facilitando así la realización de tareas cotidianas, como ir al supermercado sin una lista y recordar los productos que necesitamos comprar. La motivación para centrar mi investigación en la memoria de trabajo radica en que es uno de los primeros tipos de memoria afectados durante el proceso de envejecimiento.

Comprender mejor cómo las oscilaciones cerebrales influyen en el deterioro de la memoria de trabajo nos brinda la oportunidad de implementar intervenciones no invasivas que promuevan un envejecimiento saludable y activo.

– Considerando que tu investigación busca refinar intervenciones para contrarrestar o revertir los déficits de declive de la memoria de trabajo, ¿qué intervenciones existen actualmente? ¿Qué ocurre en Latinoamérica con este problema?

El objetivo de mi investigación es contribuir, desde la ingeniería, al desarrollo de intervenciones que mitiguen o prevengan el deterioro de la memoria, en particular, la memoria de trabajo, promoviendo un envejecimiento activo y saludable. Actualmente, existen diversas intervenciones que incluyen métodos cognitivos y físicos, como el entrenamiento cognitivo, la actividad física regular y la estimulación cerebral no invasiva. En este último caso, hay técnicas con resultados promisorios, pero se requiere más investigación para comprender los mecanismos cerebrales que las respaldan y optimizar los parámetros utilizados para estimular. En este contexto, mi investigación busca desarrollar modelos computacionales que permitan diseñar intervenciones más precisas para prevenir o mitigar los déficits en el declive de la memoria de trabajo.

En cuanto a la situación en Latinoamérica, según un informe de la Cepal en 2022, el envejecimiento poblacional es uno de los principales fenómenos demográficos en América Latina y el Caribe. Según sus estimaciones, para 2050, el 25% de la población en esta región será mayor de 60 años. Entre los diferentes países, el abordaje de los problemas relacionados con el declive de la memoria de trabajo puede variar. Aunque existen esfuerzos y programas destinados a promover la salud cognitiva, es importante destacar la necesidad de más investigaciones y programas específicos adaptados a las características y necesidades de la población latinoamericana.

– ¿Cuál es la hipótesis central de tu investigación?

Mi investigación propone el uso de modelos computacionales para hacer más efectivas las técnicas de neuroestimulación no invasiva, particularmente, la estimulación eléctrica transcraneal. La hipótesis de mi trabajo es que si se seleccionan los parámetros que se usan para estimular como por ejemplo: dónde se estimula, con qué intensidad y frecuencia, basándose en modelos computacionales que contengan información de la población específica a la cual va dirigida la intervención (en este caso, las personas mayores), se obtendrán mejores resultados.

– ¿Por qué es importante la neuroestimulación para mejorar el rendimiento cognitivo en el envejecimiento?

El desarrollo de intervenciones más precisas y personalizadas, respaldadas por modelos computacionales de neuroestimulación, podría marcar la diferencia en la efectividad de las estrategias destinadas a prevenir y/o mitigar los déficits cognitivos asociados al envejecimiento. El envejecimiento está asociado con cambios en la actividad cerebral, y la neuroestimulación es una herramienta promisoria para modular los patrones de actividad neuronal. Esto no solo puede ayudar a comprender mejor los mecanismos subyacentes al declive cognitivo, sino también ofrecer estrategias innovadoras que utilicen conocimientos de las neurociencias y la ingeniería para mejorar la calidad de vida y la salud cognitiva en las personas mayores.

– ¿Qué impacto ha tenido para tu investigación y tu carrera haber recibido el financiamiento Fondecyt de Iniciación 2024?

Haber ganado este financiamiento proporciona el respaldo económico necesario para llevar a cabo mi proyecto de investigación de manera integral y con los recursos adecuados. Esto no solo facilita la obtención de datos y la implementación de experimentos, sino que permite establecer colaboraciones y redes en el ámbito nacional e internacional enriqueciendo mi investigación y promoviendo la colaboración interdisciplinaria. Al ser un fondo competitivo, me siento muy orgullosa y honrada de que mi proyecto haya sido seleccionado. Recibir este proyecto Fondecyt Iniciación es crucial para el progreso exitoso de mi investigación y desempeña un papel fundamental en la consolidación de mi carrera académica.