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jueves 28 de febrero de 2013

La última frontera

La semana pasada se reveló que el gobierno estadounidense lanzará, en marzo, un ambicioso proyecto con la meta de mapear en detalle la actividad del cerebro. El neurocientífico español Rafael Yuste está en el origen del Brain Activity Map project, y dice que el resultado podría ser revolucionario para la humanidad.

“Este es un momento de tremenda importancia para la humanidad. El ser humano es el resultado de su cerebro”, dice Yuste. “La ciencia no ha llegado todavía ahí, pero cuando llegue nos conoceremos a nosotros mismos por primera vez. Y será un momento histórico, porque la humanidad se va a poder entender desde dentro”.

Al referirse al proyecto del Brain Activity Map  (BAM) se ha recurrido a comparaciones tan épicas como la que dice que el anuncio de Barack Obama -que debería producirse a mediados de marzo- equivaldría al discurso de John F. Kennedy cuando en 1962 fijó la meta de llegar a la Luna. “Elegimos ir a la Luna en esta década (...) no porque sea fácil, sino porque es difícil”, dijo Kennedy. “Porque esa meta servirá para organizar y para medir de la mejor manera nuestras energías y habilidades”. 

La comparación -hecha por el programa radial The Takeaway- parece exagerada, pero no es tan alejada de la realidad: como la Luna en los 60, el cerebro humano es la última frontera, la caja oscura sobre la cual tenemos ideas, pero poquísimas certezas, la clave cuya decodificación podría hacernos replantear todo lo que hasta ahora creemos saber de la humanidad. La gran pregunta es ¿cómo funciona nuestro cerebro? 

“Este es un momento de gran excitación y de tremenda importancia para la humanidad, porque si lo piensas, el ser humano es el resultado de su cerebro: lo que hacemos en nuestra vida, nuestra personalidad, nuestras emociones, es todo resultado de nuestro cerebro”, dice el doctor español Rafael Yuste, uno de los seis científicos que propusieron el proyecto en un paper publicado en la revista Neuron el año pasado, y que probablemente estará en la Casa Blanca a mediados de marzo, cuando el presidente  Obama comunique oficialmente el plan.  Yuste lo ha explicado así: hasta el momento hemos visto una pantalla de un televisor, pero sólo por pixeles independientes, sin ver el todo. Ahora se quiere ver -y sobre todo entender- la película completa.

“La ciencia no ha llegado todavía ahí, pero cuando llegue nos conoceremos a nosotros mismos por primera vez. Y será un momento histórico, porque la humanidad por primera vez se va a poder entender desde dentro”, dice el neurocientífico al teléfono desde Nueva York, donde está radicado y donde desde 1996 realiza sus investigaciones en la Universidad de Columbia. 

Yuste estudió Medicina, pero derivó en la investigación después de una pasada por psiquiatría. “Tratábamos a los esquizofrénicos paranoicos y me pareció una situación tan impactante la falta de entendimiento que tenemos de su problema, que decidí dedicarme la investigación básica en neurociencias”, recuerda.  

En el origen del paper de los seis científicos  está una conversación del propio Yuste en un encuentro en Inglaterra con el reputado genetista molecular George Church, director del Personal Genome Project, en septiembre de 2011. En esa ocasión, ambos propusieron “un esfuerzo masivo y coordinado para desarrollar tecnologías capaces de registrar la actividad de las conexiones funcionales en un cerebro humano vivo”, para llegar a medir la actividad de cada neurona. 

En las últimas dos semanas, ha sido el mismo Yuste uno de los improvisados portavoces de un proyecto que aún no se conoce en detalle, pues no debíamos habernos enterado de no ser por una sucesión de acontecimientos: Primero, la referencia indirecta del presidente Obama en su último discurso del estado de la Unión (en el que llamó a invertir en ideas innovadoras que dieran lugar a nuevas tecnologías y crearan empleo, poniendo a quienes trabajan descifrando el cerebro humano como ejemplo). Luego, un entusiasta tuiteo del director del National Institutes of Health (NIH), Francis Collins, celebrando “la mención al proyecto Brain Activity Map”. La pista la recogió el New York Times, que el lunes siguiente publicó un completo artículo sobre la iniciativa. 

Yuste no tiene claro cuál va a ser su rol futuro. “Lo que hemos hecho este grupo de científicos es inspirar al gobierno. Pero ahí es donde acaba nuestro papel. Ahora toman esta idea los administradores de ciencia, gubernamentales y privados, y ellos organizarán el proyecto y escogerán directores”, comenta. “Espero que nos llamen, pero de todas maneras, cuando se empiecen a anunciar oportunidades para trabajar en estos temas, mandaremos nuestras solicitudes, como cualquier otro laboratorio”.  Méritos, en todo caso, no le faltarán: Yuste ha sido pionero en el uso del láser para la medición de la actividad neuronal en ratones. 

 

El ejemplo del genoma

La inspiración directa de esta iniciativa está evidentemente en el proyecto del Genoma Humano, impulsado formalmente desde 1990 por el gobierno de Estados Unidos (aunque invulucró a investigadores de todo el mundo) para decodificar en detalle nuestra información genética. Fue un proyecto colaborativo, que involucró a organizaciones gubernamentales y privadas, que dio origen a nuevas tecnologías, y a partir de cuyos resultados se multiplicaron proyectos de investigación que siguen moviendo la frontera de lo que sabemos en torno a la genética humana. Además, fue un buen negocio: según un reporte federal, cada dólar invertido en el proyecto (unos 300 millones al año, durante una década) retribuyó 140 dólares a la economía estadounidense, un dato que Obama destacó en su discurso del estado de la Unión. Un argumento de venta importante, considerando que para el proyecto del BAM el gobierno requerirá de la aprobación de fondos federales por parte del Congreso, justo en momentos en que las conversaciones sobre los inminentes recortes presupuestarios se encuentran en su punto más álgido. “Es un momento difícil desde ese punto de vista”, admite Yuste. “Pero este tipo de proyectos pueden capturar la imaginación de la gente, y de los congresistas en concreto, para darse cuenta de que merece la pena como inversión hacia el futuro, y que puede también tener, aparte de la importancia científica y clínica, mucha importancia económica”.    

-¿Por qué se necesita que este sea un esfuerzo impulsado desde el Estado? 

-Estamos hablando de un proyecto de 12 a 15 años, que engloba grupos de científicos que tienen que estar coordinados, con distintas especialidades: neurobiólogos, microscopistas, nanotecnólogos, físicos, expertos computacionales, químicos, etc . Y lo que tiene que hacer cada uno es trabajar en una serie de problemas que son a largo plazo. Por ejemplo, microscopistas y neurobiólogos como yo: uno de los objetivos es construir un nuevo tipo de microscopio que permita mirar la actividad cerebral, por ejemplo, dentro de un ratón, o incluso dentro de un humano, pero hacerlo en tres dimensiones. Un microscopio hasta ahora funciona en dos dimensiones; desde que los inventa Van Leeuwenhoek, miran la luz en un plano. Ahora tenemos que rediseñar el microscopio para enfocar la luz en tres dimensiones. Esta es una tarea que no se puede hacer rápidamente, es de largo plazo, y además requiere bastante gente. Un proyecto así es descomunal.  -¿Qué tan determinante es el rol del gobierno? 

-Fundamental. Ahora que he conocido la Casa Blanca por dentro, al menos en esto de la ciencia, veo que el papel suyo es un poco de celestino: poner a dos amantes en contacto. Ponen a científicos que tienen ideas en contacto con organizaciones gubernamentales o privadas que tienen recursos. Les han gustado nuestras ideas, nos han puesto en contacto con organizaciones como el NIH, el NCF (National Science Foundation), Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency)  y estas fundaciones, y de todos estos contactos surge nuestra propuesta. 

-En el caso del Genoma Humano, paralelamente había privados persiguiendo la misma meta. En este caso, ¿hay privados trabajando en esto?

-Ahora mismo no hay compañías privadas pero sí hay interés. Y hay fundaciones privadas que ya nos han dicho que quieren apoyar esto, como el Allen Institute, el Howard Hughes Medical Institute y el Wellcome Trust de Inglaterra. Hay compañías interesadas  que aún no se han tirado al agua, pero ahí están Amazon, Qualcomm, Google y Microsoft, compañías que trabajan en grandes bases de datos, y esto les puede interesar mucho.

-¿Cómo se irán comunicando los descubrimientos y los avances en general? ¿Serán de inmediata disponibilidad pública? 

-Absolutamente. Será todo público; en la medida en que los datos se obtienen se irán subiendo a la red, igual como se ha hecho con el Genoma Humano. 

-Esto tiene un gran potencial en el tratamiento de enfermedades. Usted ha mencionado la esquizofrenia y la epilepsia, pero uno podría llegar al mal de Alzheimer y el de Parkinson, enfermedades de alto impacto social ¿Cómo deben manejarse las expectativas? 

-Llegar a las enfermedades llevará un tiempo. Y es la motivación de muchos de nosotros. Lo que hay que transmitir al público es que sobre las enfermedades cerebrales tenemos un entendimiento muy primitivo. En otras palabras: no puedes arreglar un auto si no sabes cómo funciona. Así, tenemos que entender primero cómo funciona el cerebro. Con eso ya podríamos empezar a realizar diagnósticos y terapéuticas mucho más efectivas que las actuales. En términos de enfermedades específicas, siempre hago la analogía con la epilepsia y la esquizofrenia, enfermedades donde el mapeo de la actividad de todas las neuronas va a tener una importancia enorme.   

-Esto significará una nueva generación de tecnologías...

-Exacto. Este es un proyecto de desarrollar técnicas. En el momento que se desarrollan se ofrecen a toda la comunidad científica. Estamos proponiendo tres tipos de técnicas. Primero, para visualizar la actividad cerebral, neurona por neurona. Es algo que por cierto no se puede hacer ahora con resonancia magnética, con scanners, porque no tienen la resolución espacial necesaria. Imagina una resonancia magnética que en lugar de mirar zonas del cerebro, mira  neuronas individuales. El segundo tipo de herramientas: las que permitan controlar la actividad de estas neuronas individualmente, tanto con luz como, quizás, con nanosondas. El último tipo de herramientas serían computacionales, para analizar estos datos de una manera que se pueda extraer la información que necesitas para probar hipótesis sobre cómo funciona el cerebro. 

-¿Cómo se coordina esto con lo que están haciendo proyectos como el Connectome, por ejemplo, y con lo que hacen los europeos con el Human Brain Project?

-Van por un track distinto. No ha habido coordinación, de hecho son iniciativas complementarias. En el Connectome Project (lanzado en 2009 por el NIH), lo que se quiere es mapear la estructura de las conexiones, la anatomía del cerebro. Nosotros no estamos interesados en eso; lo que queremos es mapear la función. Evidentemente lo que aprendan del Connectome es muy interesante para nosotros, y viceversa. El proyecto europeo es totalmente distinto: lo que quieren hacer es un modelo de computadora del cerebro. Lo nuestro es completamente diferente: queremos desarrollar las herramientas para obtener estos datos, y subirlos a la red. A partir de ahí, llevará muchas décadas a mucha gente analizar esos datos. 

-Pero desde el punto de vista del gobierno ¿se podría ver esto como la respuesta estadounidense al European Brain Project? El fin último es el mismo ¿no?

-Sí, el fin último es el mismo: intentar ver cómo funciona el cerebro. Ahí estamos todos metidos. Este tipo de proyectos significa que la neurociencia está madurando y está llegando al punto al que, por ejemplo, han llegado la física y la química hace mucho tiempo, y la genómica, en el cual se pueden desarrollar proyectos de larga escala y con grandes ambiciones finales. 

-Pensar en entender e intervenir el comportamiento del cerebro humano levanta una serie de temores y desafíos éticos. ¿Cómo cree que deben manejarse? 

-En el paper que publicamos hicimos hincapié en eso. Primero, que la importancia de estos datos es tanta que deben estar en el dominio público; no deben quedar en manos privadas. Y después, que tendrían que hacerse comisiones éticas para cada proyecto, para estudiar los potenciales límites en caso de que haya cuestiones éticas. Estamos de acuerdo en que eso tiene que ser una parte importante: valorar sus potenciales impactos en la sociedad, desde el punto de vista ético y legal. 

-¿Cuál cree usted que es la noción más errada sobre neurociencias que existe en la sociedad? 

-El público tiene que entender que no se conoce cómo funciona el cerebro. Se sabe cómo funciona todo el resto del cuerpo, menos el cerebro. De la nariz para arriba, la verdad es que no entendemos. Ha habido neurobiólogos ya por cien años, y hemos averiguado muchas cosas, algunas de ellas muy importantes. Pero todavía no tenemos una teoría general.

-¿Tiene la esperanza de que se llegue a ella mientras esté vivo? 

-Sí, tengo la esperanza de verlo e incluso de contribuir a ella (se ríe).

-¿Qué significa para un neurocientífico español la figura de Santiago Ramón y Cajal? 

-Los españoles, al igual que los chilenos, somos duros de empeño. Y el tener a alguien como Cajal mirándonos por encima de los hombros, a los científicos españoles, por generaciones, nos estimula a seguir investigando. Por mi parte me estimula a intentar algo que no pudo hacer él: entender cómo funciona el cerebro. En ese sentido, me considero un discípulo con cien años de distancia. Lo tenemos muy presente. Y no sólo en España: Cajal es la figura fundamental de la historia de la neurobiología. 

-Usted es también aficionado al montañismo. ¿Ve paralelos entre ambas pasiones? 

-Bueno, me crié subiendo a la sierra de Madrid, desde que era niño. El montañismo y la ciencia me parece que son actividades parecidas. Cuando subes una montaña siempre te fijas en la cumbre y planeas cómo llegar a ella, paso a paso. Estás colgado de una roca, pero sabes que si haces todo bien terminas arriba. En la ciencia es igual: tenemos que proponernos un objetivo, que en este caso es cómo funciona el cerebro, tenemos que planear la ruta, el ascenso con los grupos de personas claves para la expedición y dar pasos muy seguros. Tenemos que estar convencidos de que los resultados que obtenemos son correctos, porque es la base del siguiente paso. 

-Y este proyecto es su cumbre más alta... 

-Exacto. Yo personalmente no veo una cosa más importante en el mundo que saber cómo funciona el cerebro.

 

 
 
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