Su idea encandiló al mismísimo Barack Obama. El reconocido neurobiólogo español, Rafael Yuste, investigador y catedrático de la Universidad de Columbia (Nueva York), apostaba por un proyecto internacional para desarrollar técnicas nuevas con las que registrar la actividad de todas las neuronas del circuito cerebral. Un plan que ya es realidad desde mediados de 2013, cuando la Administración de Estados Unidos anunció una inyección económica de 100 millones de dólares para tal fin. Dicha financiación ha subido a 300 millones, y "al año que viene quieren aumentarlo a 500 millones, con el objetivo de establecer esta cantidad anual fija durante la próxima década (el proyecto se extiende, en principio, 12 años y ya llevamos año y medio)".
BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies, es decir, Investigación del cerebro a través del avance de neurotecnologías innovadoras) es el nombre de este importante reto científico que consiste en dibujar un mapa del cerebro cada vez más detallado, un trabajo en el que la financiación privada empieza a hacer su incursión (con compañías farmacéuticas como GlaxoSmithKline -GSK- y gigantes como Google y Facebook). Según Yuste, artífice del mismo, se trata de un plan "copiado del proyecto del genoma humano, pero en lugar de estar enfocado a la secuenciación de genes, se centra en el desarrollo de técnicas para mapear la actividad cerebral".
Los secretos de este órgano tan "apasionante" guardan, probablemente, las claves para el tratamiento de enfermedades neurológicas como la epilepsia, la esquizofrenia y distintos tipos de demencia. El problema de la tecnología actual, argumenta el investigador, es que se utilizan técnicas ópticas (como microscopios) para mirar en dos dimensiones. Sin embargo, el cerebro es tridimensional. Por eso "tenemos que reinventar la microscopía, para ver simultáneamente lo que ocurre en el cerebro ". Para ello, es necesario, aparte de la financiación, el trabajo de grupos de laboratorios que integren diferentes perspectivas como la óptica, la física, la ingeniería, la química...
Generación tras generación, desde hace más de 100 años, las mentes más brillantes del mundo se han dedicado a investigar el cerebro. Gracias a este trabajo se conoce, por ejemplo, "cuál es el funcionamiento de las neuronas individualmente, pero no en términos de circuitos cerebrales. Las neuronas actúan en conjunto y no hemos tenido técnicas para ver esta interacción", apunta Yuste. La resonancia magnética ofrece una visión muy global de qué partes del cerebro se activan en pacientes con determinadas enfermedades. Sin embargo, "no permite concretar qué tipo de neuronas están activándose ni cómo están conectadas". Por esta razón se necesitan técnicas que muestren "la riqueza con la que se comportan los circuitos neuronales en animales o pacientes humanos".
Optimista:
El neurobiólogo español, que ha obtenido numerosos premios y es autor de más de 200 publicaciones en las revistas científicas más prestigiosas (como Nature, Science o Neuron), se muestra optimista con el proyecto BRAIN. "Aunque estamos en el comienzo, ya hemos podido mapear al completo la actividad cerebral de animales pequeñitos". Concretamente, de un invertebrado que se llama hydra y vive en agua dulce. "Tiene un cerebro muy pequeño, de 200 a 2.000 neuronas, es transparente, ideal para hacer microscopía y ver la actividad de todas las neuronas". Otros de sus colegas trabajan con el pez cebra. "Han conseguido ver la actividad cerebral de unas 80.000 neuronas de las 100.000 que tiene; es decir, el 80% [...] Si extrapolamos al futuro, en los próximos cinco o diez años es lógico que vaya en aumento y podamos ver la actividad del cerebro entero de la mosca, incluso gran parte de este órgano en el ratón o parte del cerebro de un paciente".
En definitiva, entre los objetivos de este proyecto se encuentra desarrollar técnicas capaces de medir la actividad de todo el cerebro de un animal pequeño, como la mosca o gusano. En el futuro, "esta tecnología puede ayudar a diagnosticar enfermedades cerebrales y neurológicas con mucha más fiabilidad y mucho más temprano". También facilitaría el conocimiento de lo que los médicos denominan patofisiología, es decir, descubrir cuál es el problema a partir del cual se desarrollan los síntomas. "En la inmensa mayoría de las enfermedades neurológicas se desconoce la patofisiología. Estas técnicas no sólo pueden ayudarnos a diagnosticar sino a entender la enfermedad".
Otra de las metas de BRAIN es la creación de herramientas para alterar la actividad de los circuitos neuronales. "Que no baste con medirlos sino cambiarlos, sobre todo para ayudar a los pacientes ", subraya Yuste. "Diseñar tecnología para alterar la actividad de las neuronas que estén afectadas". Por ejemplo, en pacientes con epilepsias crónicas que no responden al tratamiento convencional. La idea es que en el futuro, "a estos pacientes se les pueda ayudar a parar las descargas epilépticas, de forma que tengan una vida más normal", o a pacientes con esquizofrenia, en los que algún día "podamos desarrollar métodos para controlar los ataques esquizoides, inhibiendo o estimulando neuronas".
El desarrollo de nuevas técnicas para medir la actividad neuronal también podría facilitar la comprensión sobre "cómo el depósito de amiloide da lugar a síntomas cognitivos" que derivan en demencias. "Ahí hay un gran trecho que no se entiende bien y avanzar en su conocimiento puede contribuir a atajar este tipo de enfermedades". Igual ocurriría con la parálisis y los problemas en la médula espinal. "Este tipo de herramientas para leer y escribir la actividad cerebral nos puede ayudar muchísimo al desarrollo de interfaces cerebro-computadora, para que estos pacientes, a pesar de sus limitaciones físicas, puedan moverse y llevar una vida más o menos normal, ayudados por brazos o piernas robóticas a través de un ordenador".
El autismo, al igual que la esquizofrenia, son enfermedades que están expresadas en muchas partes del cerebro, tal y como describe el investigador español. "Si se mapease un solo trozo del cerebro de un paciente autista se podrían averiguar claves del problema. De hecho, estamos trabajando en modelos de ratón con epilepsia y autismo".
El catedrático, que se licenció en Medicina por la Universidad Autónoma de Madrid, reconoce su suerte a la hora de poder trabajar en proyectos como BRAIN. "Por ahora la financiación viene del congreso y con el apoyo tanto de republicanos como de los demócratas. Ambos están detrás de este proyecto. Lo lógico es que se identifique como una prioridad nacional y que a pesar de que haya cambios de gobierno, se mantenga el proyecto". En realidad, es lo que ha ocurrido tanto con proyectos científicos anteriores, como la secuenciación del genoma humano. "EEUU es un país ejemplar en este sentido. Ha tenido siempre una tradición de apoyo a la ciencia y la tecnología y es también una nación de oportunidades que se atreve a invertir en proyectos como mandar al hombre a la luna. No se asustan". De hecho, cuando Yuste propuso en la Casa Blanca el proyecto BRAIN, lo que se preguntaban era "cómo no lo habíamos propuesto antes". Realmente "interesados en ayudar a la humanidad, no para un grupo de políticos ni para un país. Es para la humanidad ". En España, y en general en Europa, continúa este experto, los gobiernos funcionan de otra manera y, "aunque se hace ciencia de primera, este tipo de proyectos a larga escala quizás no son tan frecuentes".
Fuente: LAURA TARDÓN.
C. Marco