Nuevas investigaciones que abrirán las puertas a nuestro misterioso órgano
En España, muchas calles, hospitales y hasta una beca muy prestigiosa llevan el nombre de Santiago Ramón y Cajal. Estos reconocimientos no son en vano, pues Ramón y Cajal es uno de los científicos más importantes del siglo XIX y el padre de la neurobiología. Antes de él no se conocía que las neuronas funcionaban de forma individual, enviando y recibiendo señales para comunicarse entre ellas. Con la evolución de los microscopios, las teorías de Ramón y Cajal se confirmaron y continuaron siendo la base del conocimiento sobre nuestro cerebro. Tal vez, lo más particular de su trabajo fue que no solo presentó sus conclusiones, sino que también las dibujó y le mostró al mundo los diferentes tipos de neuronas tal cual como las veía en el microscopio.
Si el sabio español estuviera vivo se asombraría de lo mucho que han evolucionado las neurociencias, al llegar a describir la maleabilidad del cerebro y hasta el desarrollo de los implantes cerebrales. Probablemente lo que más le entusiasmaría serían los proyectos que actualmente están construyendo un mapa detallado de las células del cerebro y los genes asociados a ellas. Si en las últimas décadas hemos observado el crecimiento de esta disciplina, su futuro se presume aún más apasionante.
Por ejemplo, este año se han anunciado las nuevas fases de dos de las iniciativas más importantes de las neurociencias, el proyecto BRAIN y el China Brain Project. Ambos llevan años de desarrollo y buscan crear un mapa detallado de nuestro cerebro, un trabajo muy arduo, puesto que este órgano tiene más de 20 billones de células, las cuales, a su vez, están asociadas a determinados genes que se expresan de diferente manera según la etapa de nuestra vida y la influencia del ambiente.
El proyecto estadounidense BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies) inició el 2013 como una iniciativa que incluía a diferentes organizaciones sin fines de lucro, centros de investigación públicos y decenas de universidades. Hasta el momento, uno de los grandes logros de este proyecto fue la publicación del mapa neuronal derivado de estudios en ratones, monos y humanos publicado en la revista Nature en 2021. Este primer hito funciona como un modelo para otros estudios y, sobre todo, para diseñar la siguiente etapa de BRAIN, la cual se enfocará en desarrollar el mapa del cerebro humano, el cual es 1.000 veces más grande que el de los ratones.
La escala no es lo único que diferencia a la nueva etapa del proyecto BRAIN. Para generar este mapa cerebral los científicos no solo van a analizar los diferentes tipos de neuronas, sino también células no neuronales, como glías, pericitos, entre otras células que cumplen funciones vitales en nuestro cerebro. Además, investigadores de diferentes universidades van a analizar qué genes están asociados de forma individual a qué células para poder estudiarlos a detalle. Como indican investigadores involucrados a BRAIN, es importante conocer qué componentes epigenéticos influyen en la actividad cerebral. Por ejemplo, podemos pensar en nuestras neuronas como una lámpara que se prende y apaga con un interruptor. Sin embargo, los científicos creen que la expresión de los genes no es algo binario que está encendido o apagado, sino más bien es una lámpara que se puede regular para dar más o menos luz.
Nuestros cerebros no solo son más grandes y complejos que los de los ratones, sino que ningún cerebro es igual a otro, ni nuestros propios cerebros han sido siempre iguales. Para poder estudiar las células de nuestro cerebro a detalle, los científicos del proyecto BRAIN analizarán muestras de cerebros de diferentes edades para poder entender cómo influye el paso del tiempo en cerebros neurotípicos. El objetivo de identificar los cambios en nuestro cerebro con la edad y con el ambiente que nos rodea es tener una base para entender qué cambios se dan en determinadas enfermedades neuronales y cuáles son las vías genéticas implicadas. Cuando el proyecto BRAIN concluya esta etapa de investigación podrá tener una imagen de lo que constituye un cerebro modelo para poder encontrar las diferencias que se producen con diferentes patologías.
El proyecto de Estados Unidos no solo es muy ambicioso, sino que representa los nuevos retos para una disciplina que crece a nivel internacional. Como ya se adelantó, el otro proyecto que acaba de anunciar sus planes para los próximos cinco años, y del cual se esperan grandes resultados, es el China Brain Project, el cual comenzó en 2015. De forma similar al estadounidense, este proyecto también es resultado de la colaboración pública y privada y de la coordinación de diferentes universidades y centros de investigación. Su objetivo principal es mapear las células del cerebro para describir cuáles son las funciones cognitivas, diagnosticar y tratar patologías y aplicar estos resultados de investigación en el desarrollo de la inteligencia artificial. Este último objetivo es la principal diferencia del proyecto chino, que busca trasladar sus resultados de investigación a otras aplicaciones.
No hay que ser Santiago Ramón y Cajal para emocionarse ante el potencial de conocer a nuestro insondable cerebro. Como vemos en estas investigaciones, los grandes resultados de la ciencia ya no llevan nombre propio, sino, más bien, nombres de naciones y de proyectos internacionales. Los descubrimientos sobre nuestros cerebros son la suma de cientos de mentes producidas por la Big Science, que, al igual que nuestro cerebro, no funciona solo con neuronas individuales, sino con el resultado de la colaboración entre neuronas.
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