Preparativos Para Mapear el "Cableado" del Cerebro Humano

Scitech News / Amazings
16/03/10

El C. elegans, un diminuto gusano de aproximadamente un milímetro de largo, no tiene mucho de cerebro, pero sí posee un sistema nervioso, formado por 302 neuronas. En la década de 1970, un grupo de investigadores en la Universidad de Cambridge decidió crear un "diagrama de cableado" completo de cómo están conectadas entre sí cada una de esas neuronas. Tales diagramas de cableado han sido bautizados recientemente como "conectomas". El conectoma del C. elegans, publicado en 1986, tardó más de una docena de años de intenso trabajo en ser conseguido. Ahora un puñado de investigadores de diversas partes del mundo está afrontando un proyecto mucho más ambicioso.

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El proyecto en cuestión es conseguir los conectomas de cerebros más similares al humano, y, por tanto, con una cantidad muy superior a 302 neuronas. Los científicos, incluyendo varios del MIT, están trabajando en las tecnologías necesarias para acelerar el lento y laborioso proceso que los investigadores que se ocuparon del C. elegans usaron originalmente para obtener el conectoma de ese gusano. Con estas tecnologías, piensan lograr los conectomas de nuestros primos animales, y quizás al final incluso intenten conseguir el de los seres humanos. Los resultados de esta línea de investigación podrían modificar de un modo sustancial los conocimientos actuales sobre el cerebro.

Trazar un mapa de los millones de kilómetros de "cables" neuronales en el cerebro puede ayudar a los investigadores a averiguar cómo esas neuronas dan lugar a la inteligencia, la personalidad y la memoria. Así lo cree Sebastian Seung, profesor de neurociencia computacional en el MIT. Durante los tres últimos años, Seung y sus colaboradores han estado creando herramientas que, según esperan, permitirán que los investigadores desentrañen algunas de esas conexiones. Para conseguir los conectomas, los científicos necesitarán emplear una vasta potencia de computación en el procesamiento de imágenes que muestran secciones internas del cerebro. Pero primero, tienen que enseñar a los ordenadores qué buscar.

Para ensamblar las piezas de esos rompecabezas que en algunos aspectos son los conectomas, se requiere analizar inmensas cantidades de imágenes de capas finas del cerebro, tomadas mediante microscopios electrónicos, y rastrear las enredadas conexiones entre neuronas, una labor laberíntica si se tiene en cuenta que cada neurona puede poseer conexiones directas con otras células a varios centímetros de distancia.

Algunos neurocientíficos creen que la cartografía de los conectomas podría tener repercusiones tan importantes para la humanidad como las que ha tenido y tendrá la secuenciación del genoma humano.

De un modo muy parecido a cómo los investigadores genéticos pueden ahora comparar genes de personas para buscar las variaciones que puedan explicar ciertas enfermedades, los investigadores del cerebro podrían descubrir qué diferencias en los diagramas de cableado son importantes en enfermedades como el mal de Alzheimer y la esquizofrenia, tal como señala Srinivas Turaga, del equipo de investigación.