Próxima parada, el cerebro

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En los próximos años vamos a asistir al descubrimiento de uno de los mayores misterios de la naturaleza: el funcionamiento del cerebro humano. Hasta ahora solo conocemos una pequeña parte de este proceso pero gracias al esfuerzo de las grandes potencias internacionales en investigación esto va a cambiar, y va a ser apasionante.

TEXTO POR JAVIER FRONTIÑÁN RUBIO
ILUSTRADO POR ÁNGELA ALCALÁ ALCALDE
ARTÍCULOS
NEUROCIENCIAS
31 de Marzo de 2016

Es bien sabido que dentro de la inmensa complejidad de la naturaleza uno de los elementos más fascinantes y desconocidos es el cerebro. Desde que el maestro Santiago Ramón y Cajal enunció su teoría neuronal hemos profundizado en el conocimiento del cerebro, pero apenas hemos comenzado la exploración. Cómo se interrelacionan todos sus componentes, cómo funciona la percepción, la cognición, la memoria, la emoción, el lenguaje o la propia concepción del ser humano, todo ello, nos es ampliamente desconocido. Y eso es algo emocionante.

El cerebro está formado por cien mil millones de neuronas interconectadas entre sí a través de, aproximadamente, cien billones de conexiones. Son cifras difíciles de imaginar y eso no es nada, ya que sobre esas neuronas y conexiones están asociadas millones células diferentes que intervienen en el mantenimiento, comunicación, defensa, etc., generando todo ello una inmensa red que compone nuestro bien más preciado.

Al igual que la segunda mitad del siglo XX tuvo a la exploración espacial como principal meta del ser humano, o los últimos veinte años lo han sido el genoma, proteoma, metaboloma epigenoma, etc., los próximos veinte años será el cerebro quien nos abrirá sus puertas y nos mostrará todo lo que aún desconocemos.

A día de hoy, todas las grandes potencias mundiales han decidido apostar por la investigación en neurociencia como su gran objetivo. Estamos hablando de seis proyectos colosales que en total engloban más de 350 millones de dólares al año dedicados a la investigación. Estos proyectos son el U.S.BRAIN Initiative (EEUU), Human Brain Project (Unión Europea), MINDS (Japón), Allen Institute for Brain Science (EEUU) y Korea Brain Project (Corea del Sur). Seis grandes proyectos que han partido de la necesidad de desarrollar tecnologías que nos permitan entender cómo funciona nuestro cerebro y que están empezando a converger unas con otras uniendo esfuerzos y recursos. Conceptos como nanotecnología, big data, neurodegeneración, supercomputación, cognición y muchos más son denominadores comunes en estos proyectos. Tomando el ejemplo que siempre utiliza Rafael Yuste, uno de los principales responsables de la iniciativa BRAIN, hasta ahora, los neurocientíficos solo podemos ver un pixel de toda la pantalla que representa el cerebro y estas iniciativas buscan que podamos ver la imagen completa.

Estas iniciativas no son casualidad, sino causalidad ya que conocer el cerebro significará conocer más sobre las diferentes enfermedades relacionadas con él. Por desgracia, las afecciones del cerebro y sistema nervioso cada día son más frecuentes. Enfermedad de Alzheimer, Parkinson, Huntington, esclerosis, depresión, epilepsia, ansiedad, esquizofrenia y toda una larga lista de enfermedades que no tienen tratamiento 100% eficaz, y esto ocurre porque no conocemos el sistema al que afectan y por lo tanto no podemos aún lanzar el dardo sobre la diana específica. Todo ello podrá cambiar en los próximos años.

Todos los proyectos tienen un objetivo común y para ello se utilizarán diferentes aproximaciones y herramientas.

La iniciativa U.S.BRAIN trata de encontrar técnicas que permitan conocer mejor todas las células de la circuitería cerebral para poder obtener información dinámica, no estática como tenemos hasta ahora. La iniciativa busca poder mapear el cerebro para poder conocer, por ejemplo, qué está ocurriendo en un cerebro enfermo. Está programado que dure doce años (se inició en 2013) con 100 millones de dólares de inversión cada año.

Por su lado, el Human Brain Project busca desarrollar tecnología suficiente para poder establecer modelos computacionales del cerebro humano o al menos de parte de este. Para ello se requiere una gran investigación en tecnologías como la supercomputación. Es un proyecto que durará diez años (se inició en 2013) con una inversión total de 1000 millones de euros.

El proyecto Brain/MINDS tiene como objetivo el uso de modelos primates (titíes) para el estudio de enfermedades humanas, aunque también tienen un gran interés en el desarrollo de modelos computacionales. Cuenta con una inversión anual de 30 millones de dólares al año y durará diez años (se inició en 2014).

En cuanto al Korea Brain Project, lo que se pretende es identificar y conocer más sobre los sistemas que hay tras la cognición y las enfermedades que afectan al sistema nervioso central. También destinarán parte de su esfuerzo en desarrollar nuevas técnicas de imagen. Es un proyecto que durará diez años y que cuenta con 50 millones de dólares al año.

El caso del Allen Institute for Brain Science es algo particular ya que se basa en una institución fundada por el filántropo Paul Allen, y el objetivo consiste en ahondar en el conocimiento de la corteza del cerebro humano y sobre el sistema visual en ratones. Otra peculiaridad es que todos sus resultados, herramientas y bases de datos son públicos. Cuenta con entre 50 y 80 millones de dólares al año y también durará diez años.

A todos estos proyectos hay que sumarles una gran iniciativa que se está preparando en China, otra en Canadá y una última, de momento, en Taiwán. En definitiva un esfuerzo de todas las grandes potencias para descubrir qué ocurre en nuestro cerebro.

Es interesante destacar que estos proyectos probablemente converjan y se acaben complementando unos a otros. De hecho, probablemente sea la única forma de que con los medios actuales descubramos como funciona nuestro órgano pensante. En junio del pasado año, se reunieron en Suzhou cincuenta líderes científicos de estos proyectos, con el objetivo de debatir sobre los resultados que están obteniendo y sobre posibles líneas de colaboración y de convergencia. Llegaron a la conclusión de que se requiere una coordinación internacional para que este esfuerzo genere más conocimiento aún. Esto ya ha ocurrido antes en la historia de la ciencia en la creación del CERN o en la exploración espacial, demostrando que la unión amplía horizontes, amplía el conocimiento.

Los mayores logros de la neurociencia están aún por venir. Alterando brevemente la cita de Carl Sagan: «Somos el medio para que el cerebro se conozca a sí mismo» y eso es algo fascinante. Y tú, ¿qué piensas”.

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