Vista en 3D de un cerebro humano.
Rafael Yuste, el neurocientífico español más brillante después de Santiago Ramón y Cajal, es el padre del proyecto 'Brain', un reto científico liderado por Estados Unidos que pretende "topografiar" el cerebro humano para trazar un mapa de la actividad cerebral.
La "jungla impenetrable", como lo definió el Nobel español, pesa algo más de un kilo y cabe en la palma de la mano, pero para la ciencia es el órgano más desconocido e inescrutable y donde se desarrollan algunos de los trastornos que más preocupan a la humanidad como el alzheimer, la epilepsia o el autismo.
El proyecto -una investigación multidisciplinar financiada con cien millones de dólares- tiene un objetivo simple: desarrollar técnicas para medir la actividad de los circuitos neuronales y modificarla para curar enfermedades de origen mental o neurológico.
¿Qué es el proyecto 'Brain'?
Es un proyecto de larga escala iniciado por la Administración Obama y copiado del de Genoma Humano pero que, en vez de estar enfocado en secuenciar genes, está destinado a 'mapear' la actividad cerebral.
Estamos ya en el segundo año de trabajo y financiación, y durará una década más. En total, el proyecto durará doce años y será financiado por el Congreso, fundaciones privadas y compañías como Glaxo, Google o Facebook, interesadas en el procesamiento de datos.
¿Cuáles son los objetivos?
El primero es desarrollar técnicas para medir la actividad de circuitos neuronales completos del cerebro entero de un animal pequeño o de un trozo de cerebro de un paciente humano con esquizofrenia o epilepsia, por ejemplo.
El segundo es desarrollar técnicas para alterar la actividad de estos circuitos neuronales para poder cambiarlos y probar hipótesis de cómo funcionan o para tratar a los pacientes, pero para eso habrá que entrar en el cerebro de estas personas y modificar la actividad de las neuronas afectadas.
Y el tercero es un objetivo computacional, de tratamiento de datos. Habrá que recoger una cantidad de datos masiva, almacenarla de forma inteligente y estudiarla para extraer de ella las preguntas fundamentales de cómo funciona el cerebro y crear un modelo de los circuitos neuronales.
¿Qué aplicaciones clínicas tiene?
Tener técnicas que midan la actividad de circuitos neuronales completos puede ayudar a diagnosticar enfermedades cerebrales con más rapidez y fiabilidad, y entender por qué y cómo ocurren.
Humanitariamente, la razón fundamental de este proyecto es desarrollar técnicas que puedan cambiar la actividad cerebral de los pacientes para reconducir su actividad neuronal y hacer que su actividad mental sea normal.
¿Qué sabemos del cerebro?
Llevamos cien años de neurobiología pura y dura, generación tras generación, investigando el cerebro. Algunas de las mejores mentes de cada generación de todos los países se han metido en esto y gracias a este trabajo colectivo entendemos más o menos cómo funcionan las neuronas individualmente y cuál es la estructura molecular y celular del cerebro, pero hay un gran desconocimiento de los circuitos cerebrales.
Necesitamos técnicas que nos enseñen en toda su gloria y riqueza cómo se comportan los circuitos neuronales en animales o humanos.
¿Qué expectativas tiene?
Se puede conocer con detalle el mapa cerebral. Soy optimista. Aunque acabamos de empezar el proyecto, ya hemos sido capaces de mapear al completo la actividad cerebral de animales pequeños como la 'Hydra vulgaris', un invertebrado de agua dulce que tiene entre doscientas y 2.000 neuronas. Otros colegas han logrado ver el cerebro de la larva del pez cebra y han conseguido ver unas 80.000 de las 100.000 neuronas que tiene, es decir, pueden medir el ochenta por ciento de la actividad del cerebro de este pez.
En los próximos cinco o diez años esperamos ver la actividad del cerebro entero de la mosca Drosóphila, gran parte del cerebro de un ratón o parte del cerebro de un paciente epiléptico, por ejemplo.
El cerebro entero del humano es difícil de decir, pero ya estamos trabajando en modelos de ratones con autismo o epilepsia.
¿Cuáles son los principales obstáculos del proyecto?
Un gran problema es cómo medir la actividad del cerebro en 3D. Utilizamos técnicas ópticas (microscopios) que se inventaron para observar cosas en dos dimensiones, pero el cerebro tiene tres, así que tenemos que reinventar la microscopia para ver en 3D. Es un problema técnico gordísimo.
¿Y la financiación?
Por ahora, ese aspecto lo tenemos asegurado por el Congreso con el apoyo de los dos grandes partidos, lo que garantiza que, aunque haya cambios en el Gobierno, el proyecto seguirá. Es una prioridad nacional.
¿Cómo es investigar en Estados Unidos?
EE UU es ejemplar en ese sentido. Es un país con tradición de apoyar a la ciencia y la tecnología y un país de oportunidades con la frescura necesaria para invertir en proyectos como mandar un hombre a la Luna. No les asusta. Cuando expusimos el proyecto en la Casa Blanca, no se asustaron; al contrario, nos echaron en cara no haberlo propuesto antes. En España y Europa los gobiernos funcionan de otra manera y, aunque se hace ciencia de primera, estos proyectos de larga escala no son tan frecuentes.
El sistema americano es un ejemplo para el resto del mundo. Los americanos están de verdad interesados en ayudar a la humanidad, no buscan el beneficio para un grupo de políticos o un país. Lo hacen para que las generaciones que vengan después miren hacia atrás y miren con orgullo a lo que se hizo antes de ellos, como nosotros miramos con orgullo a los que pusieron a un hombre en la Luna o lograron secuenciar el genoma humano.
La "jungla impenetrable", como lo definió el Nobel español, pesa algo más de un kilo y cabe en la palma de la mano, pero para la ciencia es el órgano más desconocido e inescrutable y donde se desarrollan algunos de los trastornos que más preocupan a la humanidad como el alzheimer, la epilepsia o el autismo.
El proyecto -una investigación multidisciplinar financiada con cien millones de dólares- tiene un objetivo simple: desarrollar técnicas para medir la actividad de los circuitos neuronales y modificarla para curar enfermedades de origen mental o neurológico.
¿Qué es el proyecto 'Brain'?
Es un proyecto de larga escala iniciado por la Administración Obama y copiado del de Genoma Humano pero que, en vez de estar enfocado en secuenciar genes, está destinado a 'mapear' la actividad cerebral.
Estamos ya en el segundo año de trabajo y financiación, y durará una década más. En total, el proyecto durará doce años y será financiado por el Congreso, fundaciones privadas y compañías como Glaxo, Google o Facebook, interesadas en el procesamiento de datos.
¿Cuáles son los objetivos?
El primero es desarrollar técnicas para medir la actividad de circuitos neuronales completos del cerebro entero de un animal pequeño o de un trozo de cerebro de un paciente humano con esquizofrenia o epilepsia, por ejemplo.
El segundo es desarrollar técnicas para alterar la actividad de estos circuitos neuronales para poder cambiarlos y probar hipótesis de cómo funcionan o para tratar a los pacientes, pero para eso habrá que entrar en el cerebro de estas personas y modificar la actividad de las neuronas afectadas.
Y el tercero es un objetivo computacional, de tratamiento de datos. Habrá que recoger una cantidad de datos masiva, almacenarla de forma inteligente y estudiarla para extraer de ella las preguntas fundamentales de cómo funciona el cerebro y crear un modelo de los circuitos neuronales.
¿Qué aplicaciones clínicas tiene?
Tener técnicas que midan la actividad de circuitos neuronales completos puede ayudar a diagnosticar enfermedades cerebrales con más rapidez y fiabilidad, y entender por qué y cómo ocurren.
Humanitariamente, la razón fundamental de este proyecto es desarrollar técnicas que puedan cambiar la actividad cerebral de los pacientes para reconducir su actividad neuronal y hacer que su actividad mental sea normal.
¿Qué sabemos del cerebro?
Llevamos cien años de neurobiología pura y dura, generación tras generación, investigando el cerebro. Algunas de las mejores mentes de cada generación de todos los países se han metido en esto y gracias a este trabajo colectivo entendemos más o menos cómo funcionan las neuronas individualmente y cuál es la estructura molecular y celular del cerebro, pero hay un gran desconocimiento de los circuitos cerebrales.
Necesitamos técnicas que nos enseñen en toda su gloria y riqueza cómo se comportan los circuitos neuronales en animales o humanos.
¿Qué expectativas tiene?
Se puede conocer con detalle el mapa cerebral. Soy optimista. Aunque acabamos de empezar el proyecto, ya hemos sido capaces de mapear al completo la actividad cerebral de animales pequeños como la 'Hydra vulgaris', un invertebrado de agua dulce que tiene entre doscientas y 2.000 neuronas. Otros colegas han logrado ver el cerebro de la larva del pez cebra y han conseguido ver unas 80.000 de las 100.000 neuronas que tiene, es decir, pueden medir el ochenta por ciento de la actividad del cerebro de este pez.
En los próximos cinco o diez años esperamos ver la actividad del cerebro entero de la mosca Drosóphila, gran parte del cerebro de un ratón o parte del cerebro de un paciente epiléptico, por ejemplo.
El cerebro entero del humano es difícil de decir, pero ya estamos trabajando en modelos de ratones con autismo o epilepsia.
¿Cuáles son los principales obstáculos del proyecto?
Un gran problema es cómo medir la actividad del cerebro en 3D. Utilizamos técnicas ópticas (microscopios) que se inventaron para observar cosas en dos dimensiones, pero el cerebro tiene tres, así que tenemos que reinventar la microscopia para ver en 3D. Es un problema técnico gordísimo.
¿Y la financiación?
Por ahora, ese aspecto lo tenemos asegurado por el Congreso con el apoyo de los dos grandes partidos, lo que garantiza que, aunque haya cambios en el Gobierno, el proyecto seguirá. Es una prioridad nacional.
¿Cómo es investigar en Estados Unidos?
EE UU es ejemplar en ese sentido. Es un país con tradición de apoyar a la ciencia y la tecnología y un país de oportunidades con la frescura necesaria para invertir en proyectos como mandar un hombre a la Luna. No les asusta. Cuando expusimos el proyecto en la Casa Blanca, no se asustaron; al contrario, nos echaron en cara no haberlo propuesto antes. En España y Europa los gobiernos funcionan de otra manera y, aunque se hace ciencia de primera, estos proyectos de larga escala no son tan frecuentes.
El sistema americano es un ejemplo para el resto del mundo. Los americanos están de verdad interesados en ayudar a la humanidad, no buscan el beneficio para un grupo de políticos o un país. Lo hacen para que las generaciones que vengan después miren hacia atrás y miren con orgullo a lo que se hizo antes de ellos, como nosotros miramos con orgullo a los que pusieron a un hombre en la Luna o lograron secuenciar el genoma humano.
