Proyecto creará primer mapa de cómo se comunican las neuronas

Santiago, Chile. El Mercurio/GDA. Más de un centenar de investigadores de Estados Unidos y otros países se encuentran trabajando en la ambiciosa iniciativa de hacer un mapa de las conexiones del cerebro humano. A este proyecto se le conoce como el Proyecto Conectoma Humano (PCH).

Ayer, el presidente estadounidense, Barack Obama, le pidió al Congreso una inversión de $100 millones el próximo año para apoyar la iniciativa. De hecho, ese gobierno estudia invertir hasta $3.000 millones en el plazo de una década con el fin de desarrollar un mapeo aún más profundo denominado Brain Activity Map (BAM).

¿En qué consiste? Tal como cada especie biológica posee un genoma (un completo set de genes codificado en su ADN), todo organismo que cuenta con un sistema nervioso tiene un conectoma (el completo set de células nerviosas y la conexiones entre ellas).

Se trata de un sistema muy complejo, porque en la práctica los conectomas van cambiando a través del tiemp, a medida que se forman nuevas conexiones y las más viejas mueren. Pero, detrás de esa versatilidad está la clave de cómo se producen nuestros pensamientos, emociones y percepciones.

En el caso del PCH, la idea es escudriñar los cerebros de 1.200 individuos, con edades entre los 22 y 35 años, de los cuales 300 son parejas de gemelos y el resto parientes de ellos, lo cual permitirá analizar si hay elementos hereditarios en las conexiones cerebrales y comportamientos que estarían asociados.

Steve Petersen, director del McDonnell Center for Systems Neuroscience, de la Universidad de Washington, explica a que cada uno de los voluntarios será sometido a una batería de exámenes que incluyen escáneres tanto en estado de reposo como mientras realiza alguna tarea. “Cada voluntario será escaneado una sola vez durante dos días”, dice.

El desafío es enorme. Recientemente se liberaron en el sitio web del Proyecto los resultados correspondientes a las primeras 80 personas que ya completaron los análisis, porque el compromiso es que los datos sean públicos para ayudar a investigadores de todo el mundo.

El Proyecto recibirá hasta 2015 un monto de $40 millones aportados por los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU. Lo impulsan dos consorcios que desarrollan su investigación en forma colaborativa. El primero está liderado por investigadores de la Universidad Washington, en San Luis, y de la Universidad de Minesota. El otro equipo lo integran científicos del Massachusetts General Hospital, Universidad de Harvard en Boston, y la Universidad de California en Los Angeles (UCLA).

Pero el Proyecto Conectoma es apenas la punta del iceberg. Un mapeo completo del cerebro tomará décadas, admitió Jeff Lichtman, profesor de Biología de Harvard.

Niveles de magnitud. Lichtman no exagera. Según un estudio publicado en la revista Science el año 2011 por Victoria Ho, del Programa de Neurociencias de la UCLA, el “cableado” del cerebro humano está compuesto por un billón de neuronas y 1.000 billones de sinapsis (conexiones interneuronales).

Para hacerse una idea de la magnitud de información que maneja el sistema nervioso, Lichtman detalla que el cerebro está organizado en niveles que comprenden seis diferentes órdenes de magnitud.

Así, por ejemplo, solo en la escala del centímetro, está el cerebro propiamente tal, organizado en regiones como los lóbulos, el cerebelo y la médula espinal.

Los científicos han podido determinar que cada región está relacionada con aspectos como el pensamiento, los movimientos o las emociones básicas. Pero no se conoce bien cómo ocurre.

Se sabe también que, a escala milimétrica, cada región cerebral tiene neuronas que transmiten la información. Pero tampoco basta con conocer lo que ocurre aquí.

La realidad es que si se sigue descendiendo en tamaño se puede llegar hasta procesos que se dan en menos de un nanómetro (la mil millonésima parte de un metro). Y todo hay que analizarlo en un entorno tridimensional.

Sin embargo, a medida que las técnicas de adquisición y procesamiento de datos mejoren su desempeño, será posible manejar cada vez una mayor cantidad de información y a un menor costo, tal como ocurre con los genomas personalizados.

El Brain Activity Map es parte del desafío autoimpuesto por el Presidente Barack Obama, respecto de invertir en nuevas ideas para fabricar mejores productos.

“Cada dólar que invertimos en hacer el mapa del genoma humano supuso US$ 140 para nuestra economía. Hoy, nuestros científicos están analizando el cerebro humano para encontrar la respuesta a la enfermedad de alzheimer”, dijo, enfatizando que es el momento de llegar a un nivel de investigación y desarrollo nunca visto desde la cima de la carrera espacial. Y el cerebro será uno de sus objetivos principales.

El Proyecto Conectoma Humano es un eslabón más en el conjunto de iniciativas orientadas a conocer mejor el funcionamiento de nuestro cuerpo. La más famosa de todas fue el Proyecto Genoma Humano, cuyo objetivo principal fue cartografiar los genes que constituyen la información genética de cada uno de nosotros.

La iniciativa se prolongó entre 1990 y 2003 y arrojó la información correspondiente a unos 25 mil diferentes genes. Pero este fue apenas el principio, porque el mapa genético no basta para comprender cómo se traduce la información de los genes en el cuerpo humano. El elemento clave son las proteínas, y por eso otro grupo de investigadores emprendió el mapeo del proteoma, que busca desentrañar cómo funciona y actúa cada proteína. El Proyecto Proteoma Humano fue lanzado oficialmente en septiembre del 2011.