O.J.D.: E.G.M.: Tarifa: Área:
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Fecha: 07/04/2013 Sección: SOCIEDAD Páginas: 52,53
La investigaciónsobreel órganomáscomplejo
El cerebro, la última frontera EEUU y Europalanzan dos proyectos queaspirana revolucionar la neurociencia
Lametaprincipales el diagnóstico y tratamientode enfermedades mentales
IDOYA NOAIN empezadoya a producir torrenep~tremadura@elpenc~ice.c0m tes de datos. Y aunqueno faltan NUEVA YORK los beneficios ciáticas de cientilicos que atacan llá por 1923. Sanfiago proyectos mastodónñcos cuando DE LA SALUD A Ramón y Cajal habló los presupuestos destinados a la de los circuitos de cociencia están sometidos a los rb LA INFORMÁTICA nexiones cerebrales co gures de la crisis y que temen mo una "jungla impenetrable qtle mermensu propia llnancia DIAGN(~STICO donde se han perdido muchos ción, los involucrados hablan de investigadores’. Ocho décadas La razónpara el avance de la necesidad y el potencial de es las investigaciones. después, los exploradores de ese la neuroclencia es buscar tecnologíasquetengan ten’eno fascinante y todavia mi~ terioso escasos 1.300 o 1.400 aplicacióndirectaenel REVOLUCIÓN EN CIERNESB ~La gramos pob]ados por 100.000 diagr~sticoy tratamientode neurodencia era una parte de la enfermedadesmentales nñllones de neuronas, cada una lnedicina pequeflita y operaba como la esquizofrenia o la de manera muy artesanal, con con 10.000 conexiones parecen listos para dar un salto de giganepilepsia. "No entendemos laboratorios individuales trab~ te. DOSgrandes iniciativas de in cómolos problemas jando en proyectos pequeños y vestigación en Europay en Estaoriginadesdanlugar a les avanzandopoco a poco", explica dos Unidos ponen a la neur~ sletomasy tratamosa le~ Rafael Yusre. neurocienrl~co 1~ drileño que dirige el laboratorio ciencia a las puertas de una rew> pacientescon fármacosque lución, comparable a la que en le~ alivianpalOno les Curan" del cerebro en la Universidad de las últimas décade-s y años han explicaRafaelYuste. Columbia en NuevaYork y es pa vivido la astronornia, la fisiaa, la "Debemos entender cÓmo dre del documentoque fue gerqnimiea y la genética. Desde la ocurrey atacarle Fefz~no mende la iniciativa de la Casa comprensióny con ello el poten evitar el sintoma sinola Blanca. "Ahora estamos en un cial tratamiento de enfermedacausaprimada". momento en que la neurociendes como el alzhéimer y el páv cia está creciendo muchlsñno y kinson o la epilepsia y la esqu~ se le está quedando pequena la zofrenia, hasta una robdtica y PANELESÉTICOS ropa. Está confluyendo gente de COlnputaelón l~ds avanzadas El proyectonace distintos campos y hace falta pueden esua~ a un par de décaacompañado de le creación coordinarlos, darles un emde.svista, depaneles¿’ticos para pujón, inyectar dinero, Es una En enero de este año, la Unión eefHdler las cons~cuencles revolución en ciernes, el mo Europea ianzó Cerebro Humano. biodBcasy legales de los mento histórico en que la humaun proyecto dotado con un avances.La agenciadel nidad puede entenderse a si mis mirthno de 54 millones de euros Departamentode Defensa ma. Todolo que somoses la ¢oninvolucradaen la iniciativa secuenela de la actividad de le est~ 2013(y un potencial de hasta 1.OOOmillones de financia (quepodn’abeneficiar entre que está ahi dentro". ción en la próxima década) que otros a vetaranosde guerra Yuste identifica actualmente creará un lnodelo compntacio paralizados)se ha esforT-ado "un agujero tremendo" en el ew nal del cerebro lo más complejo por ejemplo,en evitar tendimiento del cerebro. "Cone~ y detallado posible para permitir cualquierreferenciaal cemos cómo funciona de una control mental. reproducir su Inncionamiento, forma muygrosera desde arriba. En Estados Unidos, mientras, el con técnicas de encePalografia presidente Barack ObamaanunNUEVASTECNOLOGIAS como los escáneres fMRI que te ció esta semana que su propue~ Entrelos beneficiados se dan ideas de qué áreas del cer~ contaránindustriascomo la ta presupuestaria (debe ser aprobre se activan c~lando el pacienbada por el Congreso} incluirá farmacológica pero también te está haciendoalgo, y está muy una partida inicial de 77 millc~ otras comola intonndtica, bien. ahi se han hecho grandes descubrimientos", dice. "Si pajas nes de euros para lanzar la Iniqueempazantn a invertir erl al ot~o lado tenemos mnchisimo ciativa BRAIN. cerebro en inglés los proyectos cuando y acrónimo de Investigación Ceidentiííquenla potencial desarrollo de la neurobiologia rebral mediante el Avance de gananciaecorIÓmlea. que ha estudiado neuronas individuales y nos ha permitido cc~ Neurotecnologias Innovadoras. que pretende desarrollar las téc- comp]emen[arios,sum:¿ndoes- nocerlas muy bien de manera nicas que permitan realizar ma Inerzosa los de otras inielafivas moiacular, biofisica. Pero nos nrape de la actividad cerebral. comoel proyecto HumanConSe trata de proyectos indepen- nectome, que intenta trazar un Pasaa la páginasiguiente dientes pero que podrán ser mapa estático del cerebro y ha
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El ’western’de un neurobiólogo RAFAEL YUSTE ~ Directordel laboratoriode neurologia dela Universidad deColumbia y ging’ i I.N. NUEVA YORK Rafael Yuste es uno de esos hombresque coniirn~a la irrelevanela de las fronteras, fisioas y mentales. Cuando era estudiante de medicina, fue de pals en pals persigniendo la mejor forma ción, abandonando el Madrid donde nació hace 49 años para ir al Reino Unido. DesdeallL y siguiendo las instrucciones de un profesor que como en un western le dijo "ve al oeste, j~ven", se trasladó a Estados Unb dos. En 1987 aterrizó en Nueva Yorkpara hacer en la univer sidad Rockefeller, bajo la direo ción del nobel Torsten Wiesel. la tesis, ya en nenrobiologia. Y pesó cinco años desarrollando la técnica de calcium imaging. uno de los piiares actuales de la neur obiologia, que mediante el uso de colorantes sensibles al calcio permite ver cómose
encienden y apegan las neur@ nas cuando disparan. HoyYuste dirige el laboratorio cerebral de la Universidadde Colnmbia en NuevaYork. Y ha sumado a su historial la paternb dad de la iniciativa para Lrazar un mapade la actividad del cer~ bre que esta selaana ha abraza do oficialmente Ohama. Yttst e estaba en el 2011en una reunión en el Reino Unido de 25 neurólogosy otros tantos fisioos cuando sintió llegado el momen to de plantear algo más ambicioso que nunca. Haciendo"pell~.s" de una de las sesiones, preparó un documento sentando las bases de ese Mapade Actividad C~ refual y encontró el fuerte apoyo de George Church, uno de los artífices del proyecto del gen<> ma humano, que fue dando réplica a l~.s criñcas que plantew ban los escépticos, "Concada respuesta, más fuerza cobraba la idea", recuerda ahora Yuste. Y
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Europapisa el acelerador La iniciativa de Bruselas quierereproducir el funcionamiento del órganoen un ordenador
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seis personas salieron entusias madas. Ahí afrontó el viaje de un proyecto que ahora ya ha p~ sadoamanosdelosadminislxw dores políticos, YYusteha vuelto allaboratorio, Asegura que "la ciencia funciona con una serie de francol5 radores", cada uno yendo por libre, buscando lo que lleva dentro, "y uno al final caza el pez".
Recuerda también la frase de uno de sus profesores de Combridge, que decía que en la ciencia siempre gana la verdad, Solo queda por ver si el caza ese pez, si da en la diana de esa intuición que siempre ha llevado dentro: cuando se vea la a~ tividad comple|a del cerebro se hallarán las respuestas. Todas, ~-
Palta el agxtjero enlze medio,qué pasa en ]os circuitos cerebrales", "Ahi estamos en tierra inedg hita, no ha habido técnicas que nos permitan describir ese tipo de actividad", añade. "Ysi mete mos esa pieza en el puzle podremos conectar el comportamien to del anima] o del humano o del estado mental directamente con la actividad neuronaLEso va a ser revolucionario, de ah~ pcdria surgir una teoría general de cómo funciona el cerebro, sim~ lar a 1o que fue la doble hélice en la genética. Y una vez que esté esa pieza se verá que no hay m~gla, quelos comportamientos de los humanostienen relación db recta con los circuitos, se sabrá qué le pasa a un esqnizofrénico o un epiléptico’. El camino pasa por la mejora de técnicas y, sobre todo, por el desalTollo de otras. La meta es que permita]] de forma no inva siva medir el voltaje de las ne~ ronas cuando disparan, creando no una foto fija sino una pelfcu la.Ylaclaveserácuámotiempo se puede haceI el registro de la actividad neuronaL Él cree que la mediciónde ese voltaje de maneta óptica y de forma no invasi va puede estar "a 10 años vista", El cerebro y sus secretos esperon. Sonla última frontera. ~.
/elTOi~lO MADRIDEJ¢~ do o en la simulación de los ePex’~emadura@elpen°dice com procesos. "Adiferencia de la seB¢~qCELON~ cuenciación de un genoma, La ciencia europea no tiene un que es algo que ya está rodado, Obamaque garantice un anun- esto es totalmente nnevo y es cio de tanto in]pacto, pero si f~ndamentaltener claro los o1> centenares de investigadores jetivos",insisteOrozco. El HBPestá coordinado por que llevan tiempo perfilando un proyecto sobre el cerebro Henry Markram, de la Escuela con objetivos similares o nicfu- Poiltécnica Federal de Lausana so más ambiciosos que los del (Suiza), y cuenta con destacada programa estadounidense. La participación española. Un po propuesta, llamada Human pelesencialloejerceráelBareeBrain Pi-oject (HBP), empead lona Supercompuring Center gestarse hace tres años y se (BSC), que aportará el supero~ concret6 el pasado enero con denador MareNostrum para una promesa espectacular: la ejecutar simulaelones. Tan] Comisión Europea (CE) anun- bién están representados el IRB ti~ una inversión de 1.000 mi Barcelona, la Universitat Fomllones de euros en 10 años. peu Fabra(UPF)y el Idibaps, "Nadie quiere quedarse Ize otros, asi comoel Instituto alzAs", resume Modesto Oroz Cajal, el Instituto de Neurc~ co, del Instituto de Recerca ciencias de Alicante y las uniBiomédica (IRB Barcelona) participante en el HBP. Conccer el funcionamientodel cere- El proyecto de la bro y ser capaz de reproducfrlo ComisiÓn Europea sería una revolución científica cuenta con una nutrida másallá de los beneficios médipresencia española cos que se pudieranobtener, "El cerebro es un equipo inmensamente eficaz de autoaE) objetivo es crear un prendizaje, de autorreparación y de eficiencia energética", su- mode[o del Órgano braya el programa HBP en su desde e[ nive[ de )os resumen ejecutivo. ¿Por qué no atomo$ hasta [a imitarfo? Dehecho, el gran objerivo del HPB,en el que están circuiter[a implicados cienúficos de todos ]os ámbitos, desde la biologla básica hasta la ingenieña, será desarrollar un modelo compuracional del cerebro, "Si somos capaces de comprender cómo funciona y cómo responde a los estimulos, con un poco de suerte podremos diseñar nn hardware m~.s eficiente y mas potente", pone comoejemplo,
versidades Rey Juan Carlos, Politécnica de Madrid, Granada y Casúl]a-La Mancha. "Es una magnifica noticia que haya dos programas emparentados’, considera Orozco. Además, en su opinión, el pr@ yecto esLadonnidense parece centrarse más en la descrilY ción del cerebro, mientras que el europeo apuesta por la simulación de los procesos, .¿]go tots[mente nuevo Los beneficios del HBPserán El proceso empieza en el nivel "enormes", dice la CE. "Incluso atómico y molecular, se avanza antes de que alcance su objetb por las céhúas y se llega a los yo, los modelosdel cerebro recircuitos que conforma]] millc- volucionarán l~.s tecnofogfas de nes de neuronas, "Haycircuitos la información". Tambiénse e~ eléctricos que funcionan a ni- pero que ayude a entender las vel atómico y procesos compl~ causas de las enfermedadesdel josquesehandeobservaranicerebroyamejora~eldiagnósvel de célula", insiste el invest~ tico temprano, asi comoa desagador del IRB y catedrático de rrollar nuevas curas. "Las m<> la UB.Así, no solo habrá gru- delos ayudarán a comprender pos de trabajo en cada fase, s~ cómo envejece, cómo desace]~ no |ambién grupos especializarar esos cambios y cómo pr~ dos en ensamblar los conoel- mover un cerebro sano para talentos que se vayan obtenien nuestros hijos", concluye. ~-
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Características contenido del 80% del cráneo es cerebro
(1.400 ml). El resto es sangre y fluido cerebroespinal
1.300
gramos de peso total
75% es agua 30 gramos de colesterol En un adulto de 75 kilos el cerebro consume
20% 25%
DE ÓXIGENO DE LA SANGRE RE DE GLUCOSA QUE CIRCULA A POR LA SANGRE RE
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RAMON CURTO
neuronal. Eso va a ser revolucionario, de ahí podría surgir una teoría general de cómo funciona el cerebro, similar a lo que fue la doble hélice en la genética. Y una vez que esté esa pieza se verá que no hay magia, que los comportamientos de los humanos tienen relación directa con los circuitos, se sabrá qué le pasa a un esquizofrénico o un epiléptico». El camino hacia ese momento pasa por la mejora de técnicas ya existentes y, sobre todo, por el desarrollo de otras nuevas. La meta es que permitan de forma no invasiva medir el voltaje de las neuronas cuando disparan, creando no una foto fija sino una película. Y la clave será cuánto tiempo se puede hacer el registro de la actividad neuronal. Yuste cree que la medición de ese voltaje de manera óptica y de forma no invasiva puede estar «quizá a 10 años vista». Asegura que tras empezar a medirse la actividad de circuitos completos en gusanos y luego en moscas, peces y ratones «podríamos aplicarlo a los humanos». Y apuesta por que se establezcan grandes observatorios neuronales, comparables a los astronómicos, grandes centros donde confluyan las técnicas y trabajen conjuntamente laboratorios de todo el mundo. El cerebro y sus secretos esperan. Son la última frontera. H DESARROLLAR NUEVAS TÉCNICAS /
setas estrellas de la primavera r P. 44
Fecha: 07/04/2013 Sección: SOCIEDAD Páginas: 33 LLL
Europa pisa el acelerador La iniciativa de Bruselas quiere reproducir el funcionamiento del órgano en un ordenador ANTONIO MADRIDEJOS BARCELONA
La ciencia europea no tiene un Obama que garantice un anuncio de tanto impacto, pero sí centenares de investigadores que llevan tiempo perfilando un proyecto sobre el cerebro con objetivos similares o incluso más ambiciosos que los del programa estadounidense. La propuesta, llamada Human Brain Project (HBP), empezó a gestarse hace tres años y se concretó el pasado enero con una promesa espectacular: la Comisión Europea (CE) anunció una inversión de 1.000 millones de euros en 10 años. «Nadie quiere quedarse atrás», resume Modesto Orozco, investigador del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) y participante en el HBP. Conocer el funcionamiento del cerebro y ser capaz de reproducirlo sería una revolución científica más allá de los beneficios médicos que se pudieran obtener. «El cerebro es un equipo inmensamente eficaz de autoaprendizaje, de autorreparación y de eficiencia energética», subraya el programa HBP en su resumen ejecutivo. ¿Por qué no imitarlo? De hecho, el gran objetivo del HPB, en el que están implicados científicos de todos los ámbitos, desde la biología básica hasta la ingeniería, será desarrollar un modelo computacional del cerebro. «Si somos capaces de comprender cómo funciona y cómo responde a los estímulos, con un poco de suerte podremos diseñar un hardware más eficiente y más potente», pone como ejemplo Orozco.
Algo totalmente nuevo El proceso empieza en el nivel atómico y molecular, se avanza por las células y se llega a los circuitos que conforman millones de neuronas. «Hay circuitos eléctricos que funcionan a nivel atómico y procesos complejos que se han de observar a nivel de célula», insiste el investigador del IRB y catedrático de la UB. Así, no solo habrá grupos de trabajo en cada fase, sino también grupos especializados en ensamblar los conocimientos que se vayan obteniendo o en la simulación de los procesos. «A diferencia de la secuenciación de un genoma, que es algo que ya está rodado, es-
to es totalmente nuevo y es fundamental tener claro los objetivos», insiste Orozco. El HBP está coordinado por Henry Markram, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), y cuenta con destacada participación española. Un papel esencial lo ejercerá el Barcelona Supercomputing Center (BSC), que aportará el superordenador MareNostrum para ejecutar simulaciones. También están representados el IRB Barcelona, la Universitat Pompeu Fabra (UPF) y el Idibaps, entre otros, así como el Instituto Cajal, el Instituto de Neurociencias de Alicante y las universidades Rey Juan Carlos, Politécnica de Madrid, Granada y Castilla-La Mancha. «Es una magnífica noticia que haya dos programas emparentados», considera Orozco. Además, en su opinión, el proyecto estadounidense parece centrarse más en
el objetivo es crear un modelo del órgano desde el nivel de los átomos hasta la circuitería el proyecto de la comisión europea cuenta con una nutrida presencia española la descripción del cerebro, mientras que el europeo apuesta por la simulación de los procesos. Los beneficios derivados del HBP serán «enormes», dice la CE. «Incluso antes de que el proyecto alcance su objetivo final, los modelos del cerebro revolucionarán las tecnologías de la información». También se espera que ayude a entender las causas de las enfermedades del cerebro y a mejorar el diagnóstico temprano, así como a desarrollar nuevas curas. «Los modelos nos ayudarán a comprender cómo envejece el cerebro, cómo desacelerar esos cambios y cómo promover un cerebro sano para nuestros hijos», concluye la CE. H
