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Un espa\u00f1ol de 36 a\u00f1os, Santiago Ram\u00f3n y Cajal<\/a>, emprendi\u00f3 en 1888 una misi\u00f3n sobrehumana: dibujar el sistema nervioso del ser humano y los animales, c\u00e9lula a c\u00e9lula. Cajal buscaba el rinc\u00f3n del cerebro en el que se guardaban las ideas de los fil\u00f3sofos, la imaginaci\u00f3n cient\u00edfica y la fantas\u00eda literaria, pero, ante la inmensidad que contemplaba en su microscopio, se sent\u00eda como \u201cun salvaje<\/a> en presencia del fon\u00f3grafo o de una m\u00e1quina el\u00e9ctrica\u201d. Un consorcio internacional ha dado este mi\u00e9rcoles un paso de gigante hacia el quijotesco sue\u00f1o de Cajal, con la publicaci\u00f3n del primer mapa completo de un cerebro adulto: el de la mosca de la fruta.<\/p>\n

Estos insectos no filosofan ni tienen fantas\u00edas literarias, pero s\u00ed tienen otros comportamientos complejos. Machos y hembras interpretan diferentes canciones<\/a> durante el cortejo y la c\u00f3pula. Pueden observar, oler, escuchar, caminar y volar. Tambi\u00e9n son capaces de orientarse en distancias largas y tienen memoria a largo plazo. En marzo del a\u00f1o pasado, un equipo dirigido por el bi\u00f3logo espa\u00f1ol Albert Cardona<\/a> y su colega croata Marta Zlatic<\/a> publicaron el mapa del cerebro de la larva<\/a> de estas moscas, una estructura con 3.016 neuronas y 548.000 conexiones entre ellas. \u201cHemos multiplicado por 10 lo que se hab\u00eda conseguido hasta ahora\u201d, proclam\u00f3 Cardona. La ciencia se ha acelerado en estos meses. El nuevo mapa del cerebro adulto multiplica por 100 la haza\u00f1a de la larva: son 140.000 neuronas, con unos 55 millones de conexiones entre ellas.<\/p>\n

La neurocient\u00edfica estadounidense Mala Murthy<\/a> compara el tama\u00f1o del cerebro de la mosca adulta con el de un grano de arena. \u201cPero con este cerebro resuelven muchos de los mismos problemas que tenemos los humanos\u201d, subray\u00f3 Murthy, codirectora del consorcio FlyWire<\/a>, en una rueda de prensa virtual este martes. Su investigaci\u00f3n, publicada este mi\u00e9rcoles en la revista Nature<\/i><\/a>, allana el camino para cartografiar el cerebro de peque\u00f1os mam\u00edferos, pero todav\u00eda es inimaginable dar el salto al \u2014en palabras de Cajal\u2014 \u201cenigma entre los enigmas\u201d, \u201c\u00f3rgano del alma\u201d y \u201cobra maestra de la vida\u201d: el monumental cerebro humano.<\/p>\n

La neurocient\u00edfica Mala Murthy, directora del Instituto de Neurociencia de Princeton (EE UU).<\/span>Sameer A. Khan<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

John Ngai<\/a>, director de la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, concreta la magnitud del desaf\u00edo. \u201cEl cerebro humano posee unos 86.000 millones de neuronas, con billones de conexiones entre s\u00ed, por lo que es aproximadamente un mill\u00f3n de veces m\u00e1s complejo que el cerebro de la mosca adulta\u201d, reconoci\u00f3 Ngai en la rueda de prensa. La Iniciativa BRAIN, un proyecto gubernamental estadounidense con unos 4.000 millones de euros<\/a> de presupuesto desde su creaci\u00f3n en 2014, pretende revolucionar el conocimiento del cerebro humano mediante nuevas tecnolog\u00edas. Seg\u00fan los c\u00e1lculos de Ngai, el mapa del cerebro del rat\u00f3n estar\u00e1 listo \u201cen cinco o diez a\u00f1os\u201d.<\/p>\n

\u201cEs impactante saber que una de cada tres personas en el mundo vive con alg\u00fan trastorno neurol\u00f3gico o neuropsiqui\u00e1trico\u201d, destac\u00f3 Ngai, profesor em\u00e9rito de la Universidad de California en Berkeley. \u201cLa mayor\u00eda son trastornos de los circuitos cerebrales, en los que algo ha salido mal en la forma en la que las neuronas se comunican entre s\u00ed. Y, sin embargo, sabemos demasiado poco sobre los circuitos del cerebro humano, insuficiente para poder descubrir aut\u00e9nticas maneras de curar o de prevenir\u201d, a\u00f1adi\u00f3 el director de la Iniciativa BRAIN, que ha financiado buena parte del mapa del cerebro de la mosca.<\/p>\n

Uno de los cient\u00edficos m\u00e1s brillantes de la historia, el bi\u00f3logo sudafricano Sydney Brenner<\/a>, y otros tres colegas lograron en 1986 mapear a mano el sistema nervioso del gusano Caenorhabditis elegans<\/i><\/a>, con solo 302 neuronas. Aquella haza\u00f1a tuvo lugar en el legendario Laboratorio de Biolog\u00eda Molecular de Cambridge (Reino Unido), cuyos investigadores han ganado 12 premios Nobel<\/a>, incluido el galard\u00f3n en Medicina en 2002 para el propio Brenner<\/a> por iluminar c\u00f3mo los genes regulan el desarrollo del gusano.<\/p>\n

El neurocient\u00edfico brit\u00e1nico Gregory Jefferis<\/a> trabaja en el m\u00edtico laboratorio de Cambridge. Su equipo ha identificado casi 8.500 tipos de c\u00e9lulas en el cerebro de la mosca, 4.600 de ellos desconocidos hasta ahora. \u201cEsto es como un Google Maps del cerebro\u201d, explic\u00f3 Jefferis en la rueda de prensa. \u201cEl diagrama en bruto de las conexiones entre las neuronas es como averiguar, con im\u00e1genes de sat\u00e9lite de la Tierra, qu\u00e9 estructuras corresponden a calles, edificios, r\u00edos. El siguiente paso, que requiri\u00f3 un gran esfuerzo, fue anotar las neuronas, una actividad que podr\u00eda compararse con poner nombres a las calles y a las ciudades, a\u00f1adir los horarios de apertura de las tiendas, sus tel\u00e9fonos, etc\u00e9tera\u201d, apunt\u00f3 Jefferis.<\/p>\n

El neurocient\u00edfico Gregory Jefferis, del Laboratorio de Biolog\u00eda Molecular de Cambridge (Reino Unido).<\/span>Laboratorio de Biolog\u00eda Molecular MRC<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

El cerebro reci\u00e9n mapeado, con menos de un mil\u00edmetro de anchura, perteneci\u00f3 a una hembra de mosca de la fruta. Un equipo dirigido por Davi Bock<\/a>, del Instituto M\u00e9dico Howard Hughes (EE UU), cort\u00f3 ese diminuto cerebro en 7.000 rodajas, cada una de ellas con un espesor de 40 millon\u00e9simas partes de mil\u00edmetro, y las fotografi\u00f3 millones de veces con un microscopio electr\u00f3nico de alta resoluci\u00f3n. Bock permiti\u00f3 el libre acceso<\/a> a esta inmensidad de datos en 2018.<\/p>\n

Otro grupo en la Universidad de Princeton, encabezado por Mala Murthy y Sebastian Seung<\/a>, desarroll\u00f3 un programa de inteligencia artificial para identificar las neuronas y sus conexiones, pero sus resultados todav\u00eda son imperfectos. Un ej\u00e9rcito de seres humanos ha tenido que completar manualmente el trabajo de la inteligencia artificial. Al consorcio internacional FlyWire, compuesto por casi 300 cient\u00edficos, se sumaron voluntarios de medio mundo. Seg\u00fan Murthy, esta \u201cciencia ciudadana\u201d permiti\u00f3 culminar el mapa del cerebro de la mosca en \u201ctiempo r\u00e9cord\u201d. Los autores calculan que una sola persona habr\u00eda tardado 33 a\u00f1os en completar estas lagunas de la inteligencia artificial.<\/p>\n

La neurocient\u00edfica Laia Serratosa Capdevila<\/a>, nacida en Vic (Barcelona) hace 30 a\u00f1os, particip\u00f3 en esa meticulosa labor de correcci\u00f3n. La investigadora, antes en el laboratorio de Gregory Jefferis en Cambridge, ha fundado en Bristol (Reino Unido) su propia empresa, Aelysia<\/a>, para ofrecer este servicio de an\u00e1lisis de im\u00e1genes de neurociencia. Serratosa, que ya colabora en los futuros mapas de los cerebros de abeja, mosquito y rat\u00f3n, mantiene los pies en el suelo. \u201cLa velocidad se est\u00e1 incrementando exponencialmente, pero de aqu\u00ed a trasladar estos descubrimientos a los humanos queda mucho camino\u201d, advierte.<\/p>\n

El bi\u00f3logo Albert Cardona, tambi\u00e9n del Laboratorio de Biolog\u00eda Molecular de Cambridge, asombr\u00f3 al mundo el a\u00f1o pasado al presentar el primer mapa de un cerebro, el de la larva de mosca. Ahora destaca que el nuevo mapa del cerebro adulto, en el que no ha participado directamente, multiplica por 100 su proeza. \u201cEs totalmente extraordinario. Revisar las 140.000 neuronas es un trabajo tit\u00e1nico, porque, aunque hayan mejorado mucho el sistema automatizado, todav\u00eda se necesitan varios minutos o incluso horas para cada neurona\u201d, se\u00f1ala.<\/p>\n

Los mapas de cerebros completos, tambi\u00e9n llamados conectomas, abren un nuevo mundo a la ciencia: la patoconect\u00f3mica, una nueva disciplina que permite comparar circuitos cerebrales normales con otros patol\u00f3gicos. Cardona recuerda que su colega Pedro G\u00f3mez G\u00e1lvez<\/a> ya est\u00e1 comparando cerebros de larvas sanas con los de otras larvas modificadas gen\u00e9ticamente para imitar los s\u00edntomas del p\u00e1rkinson o del s\u00edndrome X fr\u00e1gil<\/a>, una forma de discapacidad intelectual hereditaria. La estrategia tambi\u00e9n se puede aplicar a otros trastornos enigm\u00e1ticos, como el autismo y la esquizofrenia. En humanos, el equipo de Jeff Lichtman en la Universidad de Harvard (EE UU) logr\u00f3 en mayo el mapa del cableado de un mil\u00edmetro c\u00fabico del cerebro de un paciente con epilepsia<\/a>. En ese \u00ednfimo fragmento hab\u00eda 53.000 neuronas y 150 millones de conexiones entre ellas. Al igual que Cajal en el siglo XIX, los cient\u00edficos siguen contemplando el cerebro humano como un salvaje ante una m\u00e1quina el\u00e9ctrica.<\/p>\n<\/div>\n

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