40 Aniversario
Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
Sígueme en Facebook o a través de mi web pereestupinya.com.

Libros

S=EX2 S=EX2
En esta nueva aventura científica que recorre desde laboratorios y congresos de medicina sexual hasta clubs de sadomasoquismo o de swingers, Pere Estupinyà nos ofrece la obra más original y completa que ningún autor hispanohablante haya escrito nunca sobre la ciencia de la sexualidad humana.

El ladrón de cerebros La ciencia es la aventura más apasionante que puedas emprender.
En El Ladrón de Cerebros, Pere Estupinyà se infiltra en los principales laboratorios y centros de investigación del mundo con el objetivo de robar el conocimiento de los verdaderos héroes del siglo XXI —los científicos— y compartirlo con sus lectores. El Ladrón de Cerebros

Facebook

Conectoma del Cerebro Humano: entre el pragmatismo y la ilusión

Por: | 04 de abril de 2012

Columbia univ

A vuestra derecha Sebastian Seung, profesor de Neurociencia Computacional en el MIT y uno de los líderes del proyecto Conectoma. Su objetivo final es tener un mapa de todas las conexiones neuronales del cerebro humano que –según él- nos llevará a comprender todo su funcionamiento. “I am my connectome” dice en su libro.

En el centro Anthony Movshon, director del Instituto de Neurociencia de la New York University, y para quien el conectoma va a ser una pérdida de tiempo y recursos.

A la izquierda el periodista científico Carl Zimmer, mirando como debe ser al público en lugar de los científicos, y dispuesto a moderar un acalorado debate en la histórica sala Havemeyer de la Columbia University en Nueva York. Premios Nóbel como Eric Kandel y Richard Axel sentados entre los asistentes. Salas anexas con pantallas para los centenares de personas que no pudieron entrar.

Seung abre la sesión con tres ejemplos para los que el Human Connectome será clave:

1-    Estudio de la percepción: Los intercambios de neurotransmisores en las sinapsis no nos dan toda la información. Y que se active un área frontal o lateral es casi irrelevante. Para algo tan complejo como dar sentido a lo que estamos percibiendo necesitamos contemplar la red de neuronas que se forma. Es decir; cómo la red computa la información. “Computar” es una palabra clave en el lenguaje de Seung.

2-    Memoria: llevamos 50 años con el paradigma de que la memoria se guarda en patrones de conexiones sinápticas, pero continuamos sin entenderla. Estamos limitados. Sin ver toda la red que codifica un recuerdo no vamos a ningún sitio.

3-    Desórdenes psiquiátricos: Las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el parkinson son un asunto aparte. Pero en trastornos del “neurodesarrollo” como el autismo o la esquizofrenia, estamos empezando a observar que los cerebros se cablean de manera diferente. Observar el conectoma de un autista y un no autista puede ser revelador.

Movshon empieza su réplica con el ejemplo más utilizado por los críticos al connectome (que a pesar de lo convincente del argumento de Seung, son muchos): Hace más de 25 años que tenemos el conectoma del gusano C. elegans, y todavía no hemos entendido nada de su funcionamiento (el C .elegans es uno de los modelos animales más utilizados en laboratorios. Su cerebro tiene 302 neuronas, y desde hace los 80 se tienen diagramas de las decenas de miles de conexiones que forman). Los tres primeros argumentos de Anthony Movshon para defender que “si tuviéramos recursos ilimitados adelante, pero en las condiciones actuales el connectome no es la mejor estrategia” son:

1-    Problemas de escala: La clave no es ver si hay una conexión o no, sino sus características. Algunas conexiones están allí pero no son funcionales. Tener el mapa no nos dice qué tráfico hay. El connectome es un dibujo que te podría indicar qué puede ocurrir, pero no lo que está ocurriendo.

2-    El cerebro no es como un riñón cuya estructura celular es estática y directamente relacionada con la función. El cerebro es plástico y cambia constantemente ¿Cuándo estableces el mapa y por qué? Nada te garantiza que ese mapa sea idéntico al de 2 semanas más tarde.

3-    El conectoma es anatomía, no fisiología. Abrir un ordenador y mirar todos sus piezas y chips, no te informará de qué programas tienes instalados en tu sistema operativo. Claro que debemos analizar conectividad neuronal! Pero tener un mapa genérico no nos aportará nada fundamental.

Connectome

La defensa de Seung apela más a la ilusión que a la ciencia actual (eso no es malo en absoluto): “Lo que Tony nos explica es la versión de libro de texto de cómo funciona el cerebro”. Sebastian Seung defiende que los neurocientíficos han estado investigando en un paradigma lineal que resulta tremendamente limitado para comprender fenómenos como la memoria, la conciencia, o trastornos mentales donde cuando observas neuronas y actividad cerebral todo resulta aparentemente normal. Insinúa que la neurociencia convencional está mirando a muy corto plazo, y necesita un gran proyecto como el conectoma humano. Este último punto fue muy criticado por Movshow.

Paralelismo entre el proyecto Genoma Humano y el Conectoma

El paralelismo con el genoma humano apareció en varias ocasiones. Movshow se equivocó al decir que la secuenciación del genoma había dado muchos menos resultados de las expectativas que nos prometieron hace 15 años. Si bien eso es cierto, Seung aprovechó para recalcar lo útil que había sido en otros aspectos que no se habían contemplado, y que la genética actual es inconcebible sin esa referencia. Zimmer matizó que al plantear el proyecto genoma humano también hubo un gran debate sobre si era el momento adecuado de invertir tantísimos millones antes de que la tecnología estuviera más desarrollada. Ésta es otra de las críticas más grandes al conectoma.

En algunos aspectos el símil con el genoma sí es válido: un mapa completo de nuestro ADN o de las conexiones neuronales nos puede servir para comparar individuos o diferentes estados funcionales. Pero hay una gran diferencia: con permiso de la epigenética, la secuencia del ADN varía poco entre individuos y a lo largo de nuestra vida. Sin embargo las conexiones neuronales son tremendamente lábiles.

Respecto que el conectoma sea un gran proyecto que movilice a toda la comunidad neurocientífica como en otras áreas hace el gran colisionador de partículas, enviar astronautas a Marte, o el propio genoma humano, Movshow fue tajante al opinar que la neurociencia no lo necesita. Y citó como ejemplo de investigación sinsentido el Blue Brain Project dirigido por Henry Makram que pretende construir un cerebro sintético. Tirar dinero. Seung se desmarcó de esa investigación que a veces se relaciona con el conectoma, diciendo que era absurda y no va a conseguirse.

Tú eliges: pragmatismo o ilusión

En el debate los asistentes atacaron a Seung. Posiblemente por su aspecto chulesco y por los mensajes exagerados que ha ido utilizando para vender su libro. Cuando Seung dice ante el público “yo soy mi conectoma”, o “vamos a construir el mapa completo de las conexiones del cerebro humano”, literalmente no se lo cree ni él. Varias veces le tocó matizar que el conectoma humano completo no un objetivo realista, que está empezando con animales, con áreas, y que se trata de un elemento más. En un momento de la charla flaqueó y llegó a decir “si yo sólo quiero mapear algunas neuronas…”. En ese punto Movshow le echó un cable “en realidad los dos avanzamos con el mismo objetivo, y compartimos la importancia de estudiar las conexiones neuronales. Nuestra discusión es más por detalles, escalas, y presupuestos”.

La mayoría de la sala estaba con Movshow. Es normal; la mayoría eran investigadores trabajando 10 horas al día en el laboratorio agobiados porque no les salen los resultados y con una perspectiva demasiado realista -a veces derrotista- de la ciencia.

Pero entonces alguien a 5 metros de mi hizo un pregunta clave: “¿necesitaremos conocer nuestro conectoma algún día?” Sebastian Seung respondió de inmediato un contundente “Sí, claro”. Anthony Movshow se encogió de hombros y dijo “no lo sé”.

Aquí quedó de manifiesto un aspecto fundamental: Seung tiene 40 o 50 años de ciencia por delante, y a Movshow 15. Las ambiciones son diferentes. Me recuerda ese joven ingeniero del MIT convencido a enfocar toda su carrera hacia ser miembro del equipo que ponga un humano en Marte. Ya le podías dar criterios económicos, técnicos o sociales en contra; él sabía que este hito se conseguirá en algún momento de su vida. Y tenía la ilusión (bendita palabra) de ser parte de ello.    

KandelTras el debate fui directamente a preguntar su opinión al simpático Eric Kandel, premio Nobel y líder mundial en el campo de la memoria, quien pareció dejar el encuentro en un empate al responder: “Plantear un conectoma entero no tiene ningún sentido, pero pequeños conectomas de regiones específicas sí pueden ser de mucha ayuda”.

 

********

Imagen28
Contacto: pere@mit.edu / Twitter: @Perestupinya

Facebook group: Apuntes Científicos desde el MIT

Web: www.elladrondecerebros.com

El País

EDICIONES EL PAIS, S.L. - Miguel Yuste 40 – 28037 – Madrid [España] | Aviso Legal