El sue\u00f1o de un neurocient\u00edfico es llegar a conocer el cerebro humano con la misma precisi\u00f3n que el sistema nervioso del gusano Caenorhabditis elegans, cuyas 100 neuronas exactas con todas sus conexiones sin\u00e1pticas son desde hace a\u00f1os un libro abierto para la ciencia. Y hoy se acercan m\u00e1s que nunca a ese ideal con BigBrain, una reconstrucci\u00f3n digital del cerebro humano completo en 3D y ultra-alta resoluci\u00f3n que deja muy atr\u00e1s a cualquier iniciativa anterior de este estilo. BigBrain es la herramienta esencial que necesitan los laboratorios neurol\u00f3gicos de todo el mundo para elucidar la forma y la funci\u00f3n de nuestro cerebro. Y estar\u00e1 disponible p\u00fablicamente a coste cero.<\/p>\n
Hasta ahora existen otros atlas del cerebro, pero solo llegan al nivel macrosc\u00f3pico, o visible. Su resoluci\u00f3n solo llega al nivel de un mil\u00edmetro c\u00fabico, y en ese volumen de cerebro caben f\u00e1cilmente unas 1.000 neuronas. El nuevo BigBrain baja el foco hasta un nivel \u201ccasi celular\u201d, seg\u00fan los cient\u00edficos que lo han creado. Eso quiere decir que llega a discriminar cada peque\u00f1o circuito de neuronas que est\u00e1 detr\u00e1s de nuestra actividad mental, y que puede abarcar toda la informaci\u00f3n disponible sobre el cerebro, desde los genes y los receptores de neurotransmisores hasta la cognici\u00f3n y el comportamiento.<\/p>\n
Los investigadores han tomado 7.400 muestras de una paciente<\/p>\n
El cerebro de referencia se basa en el de una mujer fallecida a los 65 a\u00f1os, que ha sido fileteado en 7.400 secciones histol\u00f3gicas de solo 20 micras (el espesor de un cabello, y cerca de la dimensi\u00f3n de una c\u00e9lula). El BigBrain, seg\u00fan sus creadores, abre el camino para entender las bases neurobiol\u00f3gicas de la cognici\u00f3n, el lenguaje y las emociones, y tambi\u00e9n para investigar las enfermedades neurol\u00f3gicas y desarrollar f\u00e1rmacos contra ellas. El modelo se presenta en Science y estar\u00e1 disponible para usuarios registrados en http:\/\/bigbrain.cbrain.mcgill.ca.<\/p>\n
El trabajo ha sido coordinado por Katrin Amunts, del Instituto de Neurociencia y Medicina de J\u00fclich, en Alemania; y Alan Evans del Instituto Neurol\u00f3gico de la Universidad McGill en Montreal, Canad\u00e1. Ambos explicaron su investigaci\u00f3n en una teleconferencia para la prensa junto al editor de Science, Peter Stern.<\/p>\n
Tal vez la l\u00ednea celular humana m\u00e1s utilizada por los laboratorios de todo el mundo durante el \u00faltimo medio siglo sea la l\u00ednea HeLa; el cultivo proviene de un tumor de \u00fatero que le fue extirpado en 1951 a una paciente llamada Henrietta Lacks (de ah\u00ed el nombre de la l\u00ednea) que, pese a haber muerto unos meses despu\u00e9s de la operaci\u00f3n, consigui\u00f3 as\u00ed una singular forma de inmortalidad.<\/p>\n
La voluntaria carec\u00eda de historial neurol\u00f3gico o psiqui\u00e1trico<\/p>\n
No es extra\u00f1o que los periodistas mostraran ayer un especial inter\u00e9s en la mujer de 65 a\u00f1os que ha visto inmortalizado su cerebro como un modelo digital que pervivir\u00e1 durante siglos o milenios. Qui\u00e9n sabe si la neurociencia del futuro ser\u00e1 capaz de reconstruir a partir de BigBrain los pensamientos y deseos m\u00e1s ocultos de esa mujer, los recovecos de sus emociones y las ambig\u00fcedades de su moralidad. Eso es desnudarse para la posteridad, r\u00edanse ustedes de una autobiograf\u00eda.<\/p>\n
La insistencia de los medios, sin embargo, se top\u00f3 con el compromiso insobornable de los cient\u00edficos de preservar la intimidad de la mujer fallecida. Ni Amunts, ni Evans ni su colega Karl Zilles, ni por supuesto el editor de Science que hab\u00eda organizado la comparecencia, quisieron dar noticia sobre la vida que, de alg\u00fan modo, han registrado para la posteridad. Amunts se limit\u00f3 a decir que \u201ccarec\u00eda de un historial neurol\u00f3gico o psiqui\u00e1trico\u201d, y que en ese sentido \u201ces lo que llamar\u00edamos un cerebro normal\u201d. Este hecho, al menos, nos aparta del mito de Frankenstein por una vez.<\/p>\n
\u201cLos autores han ampliado los l\u00edmites de la tecnolog\u00eda actual\u201d, dijo Stern, que ve la investigaci\u00f3n, en cierto modo, como la consecuencia natural del trabajo de los neuroanatomistas cl\u00e1sicos, con Cajal a la cabeza, que sentaron hace un siglo las bases de la descripci\u00f3n estructural del cerebro humano. La mayor parte de la gente, incluidos los estudiantes de medicina, tiende a ver la anatom\u00eda como un tost\u00f3n fastidioso si bien ineludible para aprobar el curso.<\/p>\n
Los ordenadores necesitaron 1.000 horas para completar el puzle<\/p>\n
Pero si la biolog\u00eda nos ha ense\u00f1ado una lecci\u00f3n es que la forma explica la funci\u00f3n, que entender el funcionamiento de un sistema biol\u00f3gico empieza siempre por ver su estructura. Recuerden la gen\u00e9tica: la mera, simple y desnuda forma de la doble h\u00e9lice del ADN, donde las letras de una hilera se complementan con las de la otra, explica por s\u00ed sola que los seres vivos puedan sacar copias de s\u00ed mismos. Tambi\u00e9n la forma de las prote\u00ednas, con sus h\u00e9lices y sus hojas y sus caprichosos plegamientos, suele explicar lo que hace cada una de ellas, desde quemar el az\u00facar que comemos hasta activar las neuronas que nos hacen pensar.<\/p>\n
Stern, como muchos otros cient\u00edficos, est\u00e1 convencido de que esa ley no formulada de la biolog\u00eda tiene jurisdicci\u00f3n tambi\u00e9n sobre el cerebro, sobre los mecanismos de nuestra vida mental. Somos formas. \u201cEste trabajo puede verse como una culminaci\u00f3n de la anatom\u00eda\u201d, dijo el editor de Science. \u201cSin un profundo conocimiento de la estructura del cerebro nunca entenderemos el resto de la neurobiolog\u00eda\u201d.<\/p>\n
Evans tambi\u00e9n proclam\u00f3: \u201cLa gran ciencia ha llegado al cerebro\u201d. El eslogan es una referencia velada a los proyectos genoma y los aceleradores de part\u00edculas, que ya implican cifras de seis d\u00edgitos, programaci\u00f3n a medio plazo y unos equipos cient\u00edficos cuyas firmas rara vez caben en la p\u00e1gina de la revista cient\u00edfica donde se publican. Pese a que hay cientos de laboratorios en el mundo investigando en neurobiolog\u00eda, el cerebro no contaba hasta ahora con una gran planificaci\u00f3n de este tipo, como las que se usan para secuenciar el genoma humano o encontrar el bos\u00f3n de Higgs. La gran ciencia ha llegado al cerebro.<\/p>\n
El resultado va a ser de acceso p\u00fablico para otros investigadores<\/p>\n
Pese a la indudable profundidad de las cuestiones implicadas, los grandes logros del trabajo han sido de tipo t\u00e9cnico. \u201cEl proyecto ha sido un tour de force para ensamblar las im\u00e1genes de m\u00e1s de 7.400 secciones histol\u00f3gicas individuales\u201d, explica Evans, \u201ccada una con sus propias distorsiones, rasgaduras y desgarrones, en un todo coherente, un volumen en tres dimensiones. BigBrain permite por primera vez una exploraci\u00f3n en 3D de la anatom\u00eda citoarquitect\u00f3nica humana\u201d. El prefijo cito significa c\u00e9lula, y en boca de Evans quiere enfatizar la gran resoluci\u00f3n de su modelo, cercana al nivel celular: muy cerca del sue\u00f1o del gusano Caenorhabditis elegans.<\/p>\n
Los cient\u00edficos tomaron el cerebro de la mujer muerta a los 65 a\u00f1os y lo encastraron en cera de parafina, un paso previo usual antes de una disecci\u00f3n fina. Y esta fue fin\u00edsima: las lonchas solo ten\u00edan 20 micras (mil\u00e9simas de mil\u00edmetro) de espesor. Ni siquiera un cient\u00edfico alem\u00e1n tiene el pulso tan firme como para hacer eso, y los investigadores usaron una m\u00e1quina especial para ese prop\u00f3sito, un microtomo gigantesco.<\/p>\n
Las fin\u00edsimas lonchas del cerebro de la mujer se montaron en portaobjetos y se trataron con sustancias que ti\u00f1en las estructuras celulares m\u00e1s importantes, muy a la Cajal o a la Golgi, si se mira bien. Lo que jam\u00e1s podr\u00edan haber so\u00f1ado esos grandes neur\u00f3logos del pasado es el prodigioso poder de computaci\u00f3n, y la sofisticaci\u00f3n de las matem\u00e1ticas asociadas, al que tiene acceso la ciencia actual. Con todo, recolectar los datos llev\u00f3 cerca de 1.000 horas, y los robots todav\u00eda no lo pueden hacer todo.<\/p>\n
BigBrain, el gran mapa en 3D y resoluci\u00f3n \u201ccasi celular\u201d que ya forma parte del dominio p\u00fablico, es un gran paso hacia el entendimiento profundo del cerebro y la mente. Su objetivo no es otro que comprender los fundamentos neurobiol\u00f3gicos del aprendizaje y la adquisici\u00f3n de conocimiento, del lenguaje y las emociones, de la torpeza y de la creatividad humana. Es p\u00fablico y gratis, y de momento no sirve para espiar a nadie.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
El sue\u00f1o de un neurocient\u00edfico es llegar a conocer el cerebro humano con la misma precisi\u00f3n que el sistema nervioso del gusano Caenorhabditis elegans, cuyas 100 neuronas exactas con todas sus conexiones sin\u00e1pticas son desde hace a\u00f1os un libro abierto para la ciencia. Y hoy se acercan m\u00e1s que nunca a ese ideal con BigBrain, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[76],"tags":[],"class_list":["post-7669","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7669","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7669"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7669\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7669"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7669"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/moir.com.co\/web\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7669"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}