ZIENTZIA
El cerebro humano: el mayor reto de la ciencia pesa 1.500 gramos
Los científicos han investigado mucho sobre el cerebro y han descubierto cosas fascinantes, pero resolver todos sus interrogantes sigue siendo el mayor de los desafíos. Precisamente, la Comisión Europea y el Gobierno de EEUU han destinado fondos multimillonarios para su investigación con el objetivo de combatir enfermedades y trastornos mentales.
Oihane LARRETXEA | DONOSTIA
«Como seres humanos podemos identificar galaxias a años luz de distancia, podemos estudiar las partículas más pequeñas que el átomo, pero aún no hemos desvelado el misterio de las tres libras [unos 1.500 gramos] de materia que se encuentra entre nuestros oídos». Así se expresó recientemente el presidente de EEUU, Barack Obama, cuando presentó en público el Proyecto BRAIN (acrónimo que coincide con la palabra «cerebro» en inglés), una iniciativa sin precedentes con la que se buscará decodificar y mapear el funcionamiento completo del cerebro humano.
El proyecto se anunció con vista a diez años. Para el primer año la Administración Obama destinará cien millones de dólares (unos 77 millones de euros) y contará con la participación de cientos de investigadores. Al mando está el madrileño Rafael Yuste, que lleva un cuarto de siglo dedicado a desarrollar técnicas para mapear los circuitos neuronales.
En el Viejo Continente se rema en la misma dirección. La Comisión Europea ha destinado cerca de 150 millones de euros a veinte nuevos proyectos internacionales de investigación sobre el cerebro. La inversión total destinada por la UE a este sector desde 2007 asciende a más de 1.900 millones de euros. Y mayo fue nombrado Mes Europeo del Cerebro para poner de relieve la investigación y la innovación en el ámbito de la neurociencia, la cognición y sectores afines a través de decenas de actos organizados en toda Europa, como conferencias, seminarios y cursos de formación.
Pero esta no es la única inversión, ya que alrededor de ochenta instituciones de investigación tanto europeas como de fuera de la UE participarán en el Proyecto Cerebro Humano, cuyo coste se calcula en más de 1.000 millones de euros. El proyecto utilizará modelos basados en supercomputadoras y simulaciones para reconstruir un cerebro humano virtual con el objetivo de desarrollar nuevos tratamientos para combatir enfermedades neurológicas.
Estructura compleja
En ocasiones se ha descrito el cerebro humano como «la estructura más compleja del universo» y probablemente sea así, porque todavía hay más interrogantes por resolver que los que se han resuelto, y eso que son muchas las respuestas halladas. Sin embargo, no se ha dibujado el mapa completo. Hacerlo es, sin duda, uno de los mayores desafíos de la ciencia. El cerebro humano reta al cerebro humano.
Se sabe, por ejemplo, que la parte izquierda del cerebro es más analítica y que procesa lo escrito, lo oído y la comunicación verbal, entre otras cosas. La parte derecha, mientras, es más creativa, y se ocupa de procesar, por ejemplo, las imágenes, las melodías, los rostros y la comunicación no verbal.
«Sabemos mucho. Sabemos cómo está estructurado, cómo son las reglas de funcionamiento muy generales, pero no sabemos lo fundamental», sostiene Ernesto Sanz, director de Neuroimagen de CITA Alzhéimer, Centro de Investigación y Terapias Avanzadas ubicado en Donostia.
«Es como estudiar una caja negra -explica a GARA desde su despacho-. No sabes lo que hay dentro, no sabes cómo funciona; solo sabes que es interesante, que a veces se rompe y que a veces, si tocas algo, cambia su funcionamiento».
Este investigador también coincide con la afirmación de que no existe nada más complejo porque no hay nada donde las relaciones de todos los elementos sean tan complejas. «Hay millones de neuronas, ¡son 100.000 millones más o menos! Cada una de ellas, además, se relaciona con un gran número de neuronas, así que recibe influencia de otras tantas», comenta sin poder evitar gesticular, dibujando con las manos la forma de un cerebro humano.
Tampoco pasa por alto el hecho de que no todas las neuronas son iguales: «Tienen interacciones, estructuras y relaciones diferentes». «El sistema no es nada sencillo -insiste-, parece que solo pesa un kilo y medio, que tiene grasa, un montón de agua y poco más, pero realmente la característica emergente, lo que produce, es muy pero muy complejo».
En cuanto a las inversiones multimillonarias antes mencionadas, las sitúa en un intento de conectar toda la información que se ha obtenido hasta el día de hoy para poder sacar conclusiones a más alto nivel. «Tampoco es suficiente saber cómo funciona una enfermedad cuándo vemos que las neuronas se mueren -opina-, porque la relación entre ellas es tan importante como el hecho de que una de ellas muera».
No hay dos cerebros iguales
Los estudios sobre el cerebro siguen dando resultados sorprendentes. Cabe destacar que no se puede hablar en términos absolutos, porque cada persona es única y, por ende, cada cerebro también lo es. No obstante, y siempre en términos generales, preguntado sobre si realmente existen diferencias entre los cerebros de la mujer y el hombre, Sanz asiente. Y considera que son «diferencias muy interesantes». Por ejemplo, ellas tienen más conectividad -es decir, más «cables» que llevan la información- y son mejores para el lenguaje, mientras que los hombres -por cierto, por lo general su cerebro es más grande- tienen más destreza para el pensamiento abstracto y para el cálculo espacial.
En este punto, Sanz saca a colación la típica discusión sobre la capacidad de interpretar los mapas cartográficos. La explicación es sencilla: tenemos mapas distintos. Mientras los hombres miden distancia y dirección, las mujeres toman referencias, puntos concretos, y con ellos construyen su mapa.
Las diferencias, no obstante, van más allá del género. También dos personas gemelas, que son idénticas genéticamente, desarrollan características diferentes, porque recordemos que no hay dos personas iguales al 100%. Estas personas gemelas dejan de asemejarse según pasa el tiempo. Este extremo se ha relacionado con la historia personal porque cada quien vive su propia vida, no la de su hermano o hermana. «Cuanto mayor es cada gemelo más diferentes son sus vivencias. Esto se traduce en cambios en la estructura del cerebro. Y esto es lo más interesante de todo -resalta nuestro contertulio-, que sea tan plástico que lo podamos entrenar como un músculo».
Preguntado sobre qué es lo más asombroso del cerebro no puede elegir. Así que, al final, la respuesta es doble: «Lo más impresionante es verlo, es algo increíble. Y pensar que no descansa nunca; ni de broma».
«El médico no solo es una persona que se pone delante del enfermo e indica un tratamiento. El médico, además de eso, también se pregunta y se cuestiona lo que no puede resolver», sostiene María Cruz Rodríguez, especialista de prestigio internacional en la enfermedad del Parkinson. «Hay cosas fáciles de identificar y que tienen tratamiento; otras no -agrega-. El avance en la ciencia viene de preguntar aspectos que no logramos aclarar». Así se expresó ayer en Donostia durante el café-científico organizado por Ikerbasque, fundación para la que también trabaja esta neuróloga.
Al tratarse de enfermedades neurológicas hay temas que no se pueden investigar en pacientes humanos y para muchos estudios se emplean modelos animales. En su línea de investigación en BioDonostia, ha desarrollado una línea de rata parkinsoniana con la que tratan de resolver preguntas que no se pueden hacer en el ser humano «porque no puedes tomar una muestra del cerebro como se puede hacer con el hígado o con la piel, por ejemplo».
Rodríguez ha practicado anteriormente cirugía -«es un tratamiento más»- en pacientes con Parkinson para resolver problemas motores como el temblor, la torpeza o la rigidez. Se intervienen unas estructuras del cerebro que funcionan mal por la pérdida de dopamina, que es lo que caracteriza esta enfermedad. «Se colocan como unas estructuras llave para regular la actividad de esos circuitos que no funcionan correctamente», explica. Aclara que «solo» hay una mejoría de los aspectos motores, «porque la enfermedad tiene más caras que descubrimos conforme va avanzando».
Sobre el dinero destinado tanto por la Administración Obama como por la UE, cree que puede traer respuestas, aunque puntualiza que «toda la investigación del cerebro es complicada, porque es una estructura cerrada a la que en vivo no tenemos acceso más que con estructuras de imagen. Todo lo que se puede hacer después es post mortem». Ocurre que el tejido post mortem no es igual al tejido vivo, así que el análisis es diferente. «En vivo, mientras se desarrolla el Parkinson, por ejemplo, tendríamos acceso a miles de biopsias a lo largo del proceso de la enfermedad, como puede hacerse desde el pólipo hasta el cáncer más avanzado. Son enfermedades muy complejas a las que tenemos difícil acceso. Es doblemente complicado».
También menciona las conexiones, de las que cree habría que conocer más a fondo porque el cerebro no funciona por zonas, sino por redes. «Cambiar la atención parece una tontería, pero se trata de toda una red neuronal, y de esas redes solo conocemos las básicas, porque no tenemos la herramienta necesaria». Considera que la ingeniería, las nuevas técnicas, están ayudando mucho e insiste en que «el empujón en todo lo que tenga que ver con la bioingeniería es vital y será clave». O.L.
