El intercambio de datos y las nuevas tecnologías, puntales de la neurociencia

Hace unos cinco años comenzaba la andadura de dos programas que, aunque con objetivos diferentes, y por tanto un nivel de consecución de resultados distintos, dirigen su dardo investigador hacia el cerebro humano: la estadounidense Brain Iniciative y el europeo Brain Human Project (BHP). Reunir tecnologías para estudiar el cerebro en mayor detalle y modelar las estructuras cerebrales en un ordenador son, respectivamente, los objetivos de ambos proyectos que disponen de una financiación de de unos mil millones de dólares cada uno a diez años.

Muy optimista para algunos se mostraba Rafael Yuste, director del NeuroTechnology Center de la Universidad de Columbia, en Nueva York, e impulsor del Brain, quien en un encuentro celebrado en Madrid, señalaba que en 15 años se lograría descifrar el funcionamiento del cerebro humano”, hecho que, a la vista de los numerosos datos neurocientíficos que aún se encuentran por interpretar e interrelacionar, parece poco probable y para lo que, sin duda, tal y como él mismo reconocía, “se necesita buscar nuevas técnicas que permitan observar la actividad de la totalidad de las neuronas del cerebro en animales vivos”.

Modelos de simulación

Javier de Felipe, uno de los directores científicos del BHP, europeo, e investigador del Instituto Cajal del CSIC, en Madrid, lo sabe y por ello destaca el empeño de los cientos de científicos involucrados en este proyecto para acceder e intercambiar los datos que aportan distintas especialidades. Y todo ello con un eje común: la puesta al día de neurotecnología de última generación. Por ejemplo, disponer de aparataje que permita estudiar el tejido nervioso estructuralmente en 3D para analizar las sinapsis “es un avance extraordinario. Está claro que las nuevas tecnologías de computación matemática convierten los estudios en interdisciplinares”.

Admite, sin embargo, que la ingente cantidad de datos, totalmente necesarios, que se producen origina un problema: entender esos datos, para lo cual, “son absolutamente necesarios modelos de simulación”, aspecto en el que coincide Francisco Clascá, del Departamento de Anatomía y del Programa de Graduados en Neurociencias de la Universidad Autonóma de Madrid, (UAM). “Ante una ingente maraña de datos, es necesario establecer bases de datos -que permitan analizar y sistematizar-, con un formato y un lenguaje común, para lo cual es necesaria la cooperación internacional”.

Por esta razón, el profesor subraya que otro de los objetivos actuales es que no sólo se trata de entender el funcionamiento del cerebro humano con ayuda de la neurotecnología, sino “simularlo y construirlo, hecho que se puede llevar a cabo en un modelo de computador”. Este punto, a su juicio, es decisivo porque permite discernir qué datos interesan y cuáles no. “Interesan los que sirven para generar una simulación, cada vez más completa y más perfecta de la función cerebral. Este es, precisamente, el núcleo del Brain Human Project”.

Trabajo en laboratorio

Con menor asociación puramente tecnológica, aproximaciones más holísticas o con una proyección hacia el desarrollo de fármacos y terapias han ido apareciendo otros proyectos -en Japón, China y más recientemente en Australia y Corea del Sur- que, sin duda, aunarán y compartirán conocimiento.

En Japón, el Brain/MIND ha realizado un ensayo con monos titís, cuya corteza cerebral es lisa, que facilita, mediante técnicas de imagen y de registro, el estudio del cerebro de un primate no humano “en condiciones ventajosas y, por tanto, disponer de un modelo más próximo al humano, una de las tendencias más actuales”, explica Juan Lerma, del Instituto de Neurociencias CSIC-Universidad Miguel Hernández, de Elche (Alicante). La investigación se basa en mapear y trabajar sistemáticamente en laboratorio y “supone sentar las bases para poder realizar estudios futuros de una manera más completa”, abordaje muy similar al que propicia la iniciativa Brain.

En China, el China Brain Project trabaja en una de las innovaciones de las que se esperan grandes resultados:la reproducción en modelos de macacos de enfermedades degenerativas y mentales, como el autismo. Empleando técnicas de edición de ADN, modelos knockout y silenciación de genes se reproducen síntomas muy similares a los que se aprecian en humanos. Es un nicho en el que se estudia el cerebro de una forma más cercana al humano”.

 

Esfuerzo internacional y apoyo privado

El cerebro humano sigue siendo un total desconocido. Crear modelos y circuitos neuronales más realistas y poder llevar a cabo millones de experimentos requiere tiempo y esfuerzo, pero “es el sueño y la idea final de todos los científicos relacionados con la neurociencia”, comenta Javier de Felipe, sin perder de vista que “se trata de una carrera de fondo” en la que, además, y tal como pone de manifiesto Carmen Cavada, catedrática de la UAM, sería bienvenido el mecenazgo científico privado. Iniciativas como las del Allen Institute, la Klavi Foundation, entre otras, en Estados Unidos, han potenciado los estudios del cerebro.

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