Aragón

Estados Unidos y Europa, la conquista del cerebro

La comunidad científica se enfrenta a un reto aún mayor que la comprensión de la complejidad del Universo: entender cómo funciona el cerebro humano. Dos macroproyectos de investigación –uno estadounidense y otro europeo– hacen frente a este desafío, que se compara con el primer viaje a la Luna. Hará falta desarrollar nuevas tecnologías para lograr ver más allá.

Estados Unidos y Europa, la conquista del cerebro
Carlos Muñoz

Son exploradores del territorio más complejo: la comprensión del cerebro. Cientos de investigadores de todo el mundo, alineados en dos macroproyectos, están embarcados en el que claramente es uno de los desafíos de este siglo. Europa concentra sus esfuerzos en torno al Human Brain Project, uno de los proyectos de investigación europea con mayor dotación económica de la historia: 1.200 millones de euros en diez años; Estados Unidos abandera la Brain Initiative, con una inversión de medio millón de dólares anuales durante quince años.

"Es una apuesta como la de ir a la Luna; lo que nos hemos propuesto lograr en los próximos 10-20 años", dice Eduardo Izquierdo, doctor en Ciencias de la Computación e investigador en la Universidad de Indiana (EE. UU.). Un reto nada sencillo, porque "la comunidad neurocientífica se enfrenta a una complejidad más grande aún que la del Universo, solo que está acá dentro, en este espacio pequeñito", advierte tocando su cabeza Juan Vidal, doctor en Ciencia Cognitiva e investigador en la Universidad Pierre Mendes de Grenoble (Francia). "Desde que uno es pequeño, el cerebro evoluciona, aprende, crece, y esto es muy difícil de comprender –destaca–. La interacción con el mundo cobra un papel fundamental, desde la parte más química hasta lo relacionado con el aprendizaje". Una frondosa selva formada por 200 billones de neuronas interaccionando entre sí.

Santiago Ramón y Cajal empezó a hacer este trabajo y, un siglo después, "aún no entendemos las neuronas", señala Izquierdo. En estos macroproyectos dirigidos a desentrañar los secretos del cerebro, "no vamos a dibujar a mano como hizo Cajal"; el proyecto estadounidense, asegura, "está claramente orientado a la creación de una tecnología como el telescopio, que nos permita ver cosas no vistas antes". Algo que comparte el proyecto europeo. Vidal afirma que el Human Brain Project (HBP) "ve el desafío de conocer el cerebro como un reto tecnológico".

Tiene claro que "necesitamos nueva tecnología para manejar el volumen de información que generan esos 200 billones de neuronas interactuando". "Con lo que se tiene ahora no es viable, ni siquiera económicamente, a nivel energético", indica. Y pone un ejemplo: "Para simular en un sistema computacional lo que hace 1 mm2 de cerebro se necesita una habitación así de grande de procesadores, mientras el cerebro consume lo mismo que una bombilla. Comparen esa bombilla con una habitación de procesadores. Necesitamos nueva tecnología", concluye.

Enfoques diferentes. 

Cada macroproyecto hace una aproximación diferente. Henry Markram, coordinador del HBP desde la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), declaraba a la agencia Sinc que "vamos a ser muy pragmáticos; sabemos que es imposible mapear experimentalmente el cerebro, por lo tanto, lo que haremos será predecirlo". Con el objetivo de construir un modelo virtual de cerebro, empezando por ratones y luego con humanos.

"Si se logra replicar la comunicación neuronal, tendrá un impacto tremendo en la sociedad", considera Juan Vidal. Los resultados del HBP recaerán de forma inmediata en medicina y tecnología computacional, pero podemos pensar también en ideas "casi de ciencia ficción, como integrar chips en el cerebro para comunicarlo con una máquina y que, por ejemplo, la tele se encienda solo con pensarlo".

Por su parte, la Brain Initiative impulsada por EE. UU. y liderada por el científico español Rafael Yuste, aspira a componer en los próximos años el mapa de toda la actividad cerebral.

"No se trata de entender el cerebro célula a célula, sino de generar una base de datos de los diversos tipos de neuronas que existen –señala Eduardo Izquierdo–, empezar a hacer mapas de conexiones de células concretas, de grupos de neuronas y de regiones completas". Todo ello comenzando con organismos como el pez cebra, el gusano, la mosca, el ratón. Por eso, dice Izquierdo, la iniciativa estadounidense es más experimental que la europea. Él cree que "tardaremos 20 años en replicar la complejidad de un organismo simple".

Para hacer esta ‘cartografía’ y entender esa variabilidad, "habrá que crear tecnologías de computación y de toma de datos experimentales que hoy no conocemos, con nanotecnología y nuevos materiales". "Hay apuestas grandísimas –concreta– respecto a tecnologías de nanopartículas que se puedan meter dentro del cerebro y grabar, monitorizar los receptores; será revolucionario", vaticina.

Para lograr todo esto, hace falta que muy distintas áreas de conocimiento se hablen entre sí. En equipos multidisciplinares con biólogos, psicólogos cognitivos y del desarrollo, filósofos, ingenieros, físicos, matemáticos...

Juan Vidal cree que, aunque el curso paralelo de ambos macroproyectos "tiene una apariencia de carrera hacia la Luna, no lo es; no es una competición entre continentes". De hecho, "todos los conocimientos científicos, ya sean europeos o de EE. UU., acaban en las mismas revistas, por lo que en realidad todo el mundo puede acceder a lo que han investigado los demás y utilizar ese conocimiento para seguir avanzando".

"No será un cohete que llegue primero –coincide Eduardo Izquierdo–. Se va a llegar juntos y en colaboración". No se comparten los medios ni la financiación, pero sí otro tesoro: los datos.

El destino de todo este conocimiento sobre el cerebro es, aparte de entender cómo funciona, saber qué ocurre cuando falla y remediarlo. Además de un desarrollo tecnológico asociado, se espera un desarrollo farmacológico que despierta gran interés, para tratar enfermedades como el párkinson, tal vez incluso manipulando circuitos neuronales concretos.

Más información: braininitiative.nih.gov/ www.humanbrainproject.eu/

Etiquetas