sábado, 23 de mayo de 2015

¿Es posible cartografiar el cerebro humano?


Rafael Yuste. Foto de la Universidad de Columbia


El cerebro sigue siendo un misterio que no comprendemos. Hay ya camino recorrido pero es mucho más lo que desconocemos. Esta semana Rafael Yuste, uno de los neurocientíficos internacionales más prominentes, ha dado una conferencia magistral en Madrid compartiendo sus últimas investigaciones. Yuste lidera el proyecto Brain (para cartografiar el cerebro humano), una de las principales líneas científicas que impulsa la administración Obama con fondos públicos y privados.

Como neurobiólogo Yuste trabaja en equipo y cuenta con colegas que dominan diversas disciplinas como computación, física, química, informática, redes... Así mismo trabajan en conexión a otros equipos. El problema es que seguimos sin una teoría general del funcionamiento del cerebro dado que las técnicas científicas disponibles limitan la visión del investigador. Sería como mirar un pixel de un televisor en lugar de poder visualizar la imagen entera, tal y como explica en el vídeo que acompaña este texto.

Sabemos que la unidad funcional del cerebro son grupos de neuronas trabajando conjuntamente (ensembles). Sabemos que el proposito cerebral es generar información reverberante gracias al gran número de conexiones recurrentes (Lorente de Nó). Lo que no sabemos es cómo conseguir medir la actividad de grandes conjuntos de neuronas y aplicar la suficiente capacidad de cálculo para hacer simulaciones y entenderlo.

En el momento actual el equipo de Yuste trabaja con pequeños conjuntos neuronales en dos dimensiones, pequeñas rodajas de cerebro vivo, tanto en modelos animales (ratones) como humanos, que son estudiadas con láser de infrarrojos capaces de estimular y medir a nivel de células nerviosas individuales. La hoja de ruta del proyecto Brain es ampliar el número de neuronas observadas, primero en mayores conjuntos de dos dimensiones (rodajas) y luego pasar a tres dimensiones (cubos).


Me quedé con ganas de hacer dos preguntas:

1. ¿Será posible cambiar el paradigma investigador actual a uno más amplio y abierto? Entiendo que si en los equipos de neurobiólogos hubiera artistas, músicos y otros perfiles quizá se podrían generar más ideas. Si las líneas de investigación fueran públicas cualquier grupo ó persona en Internet podría aportar ideas ó descubrir asociaciones. ¿Es posible usar inteligencia colectiva usando Internet para acelerar la investigación?

2. Por otro lado la complejidad de la red neuronal es enorme y no tenemos capacidad de cálculo suficiente para acercarnos a simulaciones mínimas. ¿Será necesario disponer de ordenadores cuánticos para ello?