El “Conectoma”: Descubriendo la arquitectura del cerebro humano

Somos las sinapsis que tenemos

R. Kandel

Dentro de las tendencias actuales en el ámbito de las neurociencias, destacan dos líneas de investigación que posiblemente marquen un punto de inflexión en la forma en que concebimos la psique humana: el CONECTOMA y el proyecto BLUE BRAIN.

En este post echaremos un vistazo al llamado “CONECTOMA”.

¿Qué es el “CONECTOMA”? Un proyecto internacional en el que un destacado equipo de neurocientíficos trabaja para conseguir elaborar el mapa de uno de los órganos más importantes y más desconocidos del hombre: el cerebro.

¿De dónde surge la idea del “CONECTOMA”? Hace mucho que sabemos que el cerebro es el órgano central del sistema nervioso y que nos permite procesar la información que captamos a través de nuestros sentidos y generar nueva. Y sabemos que lo logra “conectando neuronas”:   Cada vez que dos o más neuronas se conectan, se produce una sinapsis, una transmisión de señales que genera un flujo de información que sigue conectándose  hasta formar una inmensa red de información (unos miles de millones de ellas). El cerebro actúa como un microchip recibiendo y procesando miles de millones de bits de información por segundo.

En los últimos años hemos asistido al imparable avance de las técnicas de imagen, que nos han permitido ver el contenido del cerebro. Ahora queremos dar un paso más y averiguar cómo se conecta todo “eso” que vemos.

La idea base del proyecto es que si conseguimos identificar todas y cada una de las interconexiones neuronales (sinapsis), podremos elaborar un mapa  y sabremos cómo “creamos”, “pensamos” y “sentimos” a través de  neurocircuitos.  Si el cerebro tiene circuitos constantemente activos y son modificables por el entorno (estímulos externos) entonces estamos ante un procesador increíble, plástico y moldeable. Ya  no nos preocupa el número de neuronas del cerebro, ahora nos interesan sus conexiones.

¿Para qué nos puede servir conocer el “CONECTOMA”?

Para saber realmente qué eso a lo que llamamos “mente” y que, por ahora,  constituye el mayor misterio al que nos enfrentamos.

Algo está cambiando profundamente en el campo de la salud mental y muchos profesionales como Eric R. Kandel, psiquiatra y premio Nobel en Medicina en el año 2000, están orientando actualmente su mirada y sus estudios hacia las neurociencias. Como bien dice:  “…es muy difícil sostener que no es el cerebro el que genera la mente, en realidad somos las sinapsis que tenemos”.

Con el conectoma humano  tendremos “el plano del cerebro”, es decir, una radiografía de  la estructura real y los mecanismos funcionales cerebrales. Por fin el hombre podrá conocer cuáles son los componentes reales de su cerebro y cómo funciona (cómo son las interconexiones que existen entre ellos).

Podríamos imaginarnos el conectoma como un gran mapa de carreteras cerebral.

¿Cual será el impacto del “conectoma”?

Los expertos consideran que será similar al del genoma humano. La visualización de los circuitos neuronales abrirá nuevos campos de comprensión acerca del funcionamiento de la mente humana y sus aplicaciones supondrán la apertura de  nuevos campos de experimentación  e investigación.

Desde tratamientos para las enfermedades mentales (esquizofrenia, depresión, autismo) y enfermedades degenerativas  cerebrales (Alzheimer, Parkinson)  hasta la generación sintética de procesos mentales, réplicas en software de columnas de neuronas, la incorporación de modelos de simulación cerebral en laboratorio o su incrustación en dispositivos del mundo real. Neurociencia e informática unidas.  El campo es infinito e inimaginable.

Los científicos creen  que el  disponer de un atlas sistemático y completo de todas las conexiones del cerebro nos proporcionará las claves necesarias para entender qué es “la conciencia” humana y cómo los impulsos eléctricos pueden llegar a convertirse en pensamientos, recuerdos, sensaciones, sentimientos y comportamientos.

Quizá dentro de no mucho tiempo, seamos capaces de encontrar dónde reside la tan ansiada “esencia”  humana.

¿Quien está trabajando en el “conectoma” actualmente? La idea partió en el año 2005 del Dr. Olaf Sporns, profesor de neurociencias de la Indiana University y  actualmente coexisten dos grandes líneas de investigación:

1-      El Connectomeproject en la que una serie de científicos de la Universidad de Harvard trabajan a microescala intentando trazar el mapa del cerebro neurona a neurona, construyendo  un  “diagrama de cableado” con todo detalle (describiendo los miles de millones de conexiones). Este equipo ha logrado ya obtener el   conectoma completo de un gusano, el nemátodo Caenorhabditis elegans, aunque es un organismo muy sencillo que sólo cuenta con 302 neuronas frente a los miles de millones de los que dispone el hombre.

2- El Proyecto Conectoma Humano (HCP), que fue anunciado en el año 2009 por los Institutos Nacionales de Salud norteamericanos  (NIH) dentro de su Anteproyecto para la Investigación en Neurociencia, y que tiene como objetivo obtener el mapa completo del cerebro adulto sano en el año 2015 contando para ello con una importante  dotación económica inicial de 30 millones de dólares.

Este proyecto trabaja a lo que se llama macroescala, porque su objetivo es intentar trazar las conexiones entre regiones cerebrales (no neurona a neurona). Para el HCP las áreas cerebrales que conocemos actualmente no tienen funciones asignadas por estructura sino que adquieren funciones dependiendo de cómo se interconectan. Es decir,  son las entradas y salidas de una neurona lo que determina qué función tiene cada área cerebral en un momento dado. P.e. el córtex frontal puede adoptar varias funciones según qué se esté conectando a cada momento.

Si estás interesad@ en el tema y quieres seguir conociendo los avances científicos de estos proyectos, te recomiendo consultes aquí.

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