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International Brain Initiative (IBI): Mapeando el Cerebro Humano

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Autor: Juan Andrés Aguayo Hernández


El cerebro es considerado como uno de los órganos más importantes y complejos del cuerpo humano. Comúnmente nos referimos a él como el centro de control de nuestro cuerpo, dado que recibe y manda señales continuamente al resto de los órganos por medio del sistema nervioso. Sin embargo, a pesar de los avances significativos que ha habido en la comprensión del funcionamiento de las neuronas para regular la actividad del cerebro y del sistema nervioso, los neurocientíficos aún carecen de una comprensión integral de las funciones cerebrales más básicas. IBI, por sus siglas de International Brain Initiative, tiene la visión de “catalizar y promover la neurociencia a través de la colaboración internacional y el intercambio de conocimientos, uniendo diversas ambiciones y difundiendo descubrimientos en beneficio de la humanidad” (International Brain Initiative, 2018). Todo esto con el objetivo de desbloquear y comprender mejor los mecanismos que hay detrás de la conciencia, las emociones, y la complejidad del comportamiento humano en sí.

 

International Brain Initiative (IBI)

La Iniciativa Internacional del Cerebro fue anunciada el 19 de septiembre del 2016 en una reunión organizada por la Asamblea General de las Naciones Unidas en Nueva York. En esta se encontraban los representantes de los principales proyectos de investigación cerebral del mundo, los cuales incluían iniciativas de Japón, Corea, la Unión Europea, Estados Unidos, Australia, China y Canadá. Como se mencionó anteriormente, el objetivo de este proyecto es darle acceso a los neurocientíficos a mayores bases de datos a través de una colaboración internacional, para así poder acelerar la investigación y el desarrollo de la neurociencia. Este proyecto básicamente unificó formalmente esfuerzos que ya existían. Como a la Iniciativa BRAIN de Estados Unidos establecida en el 2013, con un presupuesto estimado por encima de los 1.000 millones de dólares. El Proyecto Cerebro Humano con una inversión inicial de 1.200 millones de euros por parte de la Unión Europea. Y el Proyecto Cerebro de China establecido en el 2016. A partir de estas alianzas, este ambicioso proyecto global busca conseguir uno de los mayores retos de la neurociencia: Mapear y replicar toda la actividad neuronal del cerebro humano.

Mapeo Cerebral y Neuroimagenología

El mapeo cerebral se refiere a un conjunto de técnicas de la neurociencia que nos ayudan a generar un esquema de las conexiones neuronales que hay dentro de nuestro cerebro. El cual, entre otras aplicaciones, nos permite evaluar qué partes del cerebro están activas y relacionadas con ciertas funciones del cuerpo. Por ejemplo, la parte prefrontal del cerebro está asociada principalmente con tareas de razonamiento y habilidades cognitivas, mientras que la parte trasera tiene un papel muy importante para la visión. Sin embargo, es importante recordar que todas estas habilidades surgen a partir de las complejas interacciones neuronales que hay entre todas las regiones del cerebro. A este patrón de neuronas y todas sus conexiones se le conoce como el conectoma humano. Y su mapeo parcial hoy en día se da principalmente a través de las siguientes metodologías:

 

Resonancia Magnética (RM)

Electroencefalografía (EEG)

  • Resonancia magnética (RM): Consiste en emitir un campo magnético nuclear sobre el individuo, la cual es transformada en una imagen. Nos permite conocer volúmenes y espesores de tejidos cerebrales.

  • Imagen por tensor de difusión: También es una técnica de resonancia magnética. Pero esta analiza la difusión del agua alrededor de diferentes fibras cerebrales. Esta permite obtener imágenes de las conexiones neuronales.

  • Tomografía por emisión de positrones (TEP): A diferencia de las técnicas mencionadas anteriormente. Este es un método intrusivo en el que se inyecta al individuo una sustancia radioactiva que se adhiere a la glucosa en la sangre que fluye por el cerebro. Posteriormente se analiza la distribución de este radiofármaco dentro de la corteza cerebral para obtener información neuronal.

  • Electroencefalografía (EEG): Consiste en la medición de la actividad eléctrica del cerebro por medio de pequeños discos metálicos llamados electrodos. Su funcionamiento está basado en el hecho de que las neuronas se comunican a través de impulsos eléctricos.

  • Magnetoencefalografía (MEG): Este método permite establecer relaciones entre diferentes regiones cerebrales y sus funciones a partir de la detección y el registro de los campos magnéticos generados por las corrientes eléctricas interneuronales.

 

Retos de la Neurociencia

Para obtener un mapa óptimo del cerebro, el cual replique precisamente todo el conectoma humano, sería necesario cartografiar cada una de las neuronas que conforma el tejido cerebral. No obstante, el cerebro humano en promedio cuenta con 100,000 millones de neuronas, y cada neurona tiene aproximadamente 10,000 dendritas o ramificaciones que interactúan con otras neuronas. Con esto nos podemos dar cuenta de la magnitud de los retos a los que se enfrenta la neurociencia. Adicionalmente, las tecnologías más avanzas de neuroimagenología actuales nos permiten obtener resoluciones en escalas de milímetros, mientras que para escanear una sinapsis o conexión neuronal necesitamos una resolución de por lo menos una micra, lo que equivale a una milésima parte de un milímetro.

 

Dicho esto, es evidente que el proceso de mapear por completo el cerebro humano resultaría muy largo y costoso para un solo organismo de investigación. Y es por ello por lo que los recientes esfuerzos de colaboración acordados en la Iniciativa Internacional del Cerebro (IBI) representan un paso histórico para la medicina y todas sus ramas. Esto es porque a pesar de los diferentes intereses que puede tener cada país u organización individual, podemos estar todos de acuerdo que descifrar de una vez por todas el mecanismo que hay detrás de la mente humana será un beneficio para toda la humanidad.

 



Referencias