Obama Anuncia Enorme Proyecto De Mapeo Cerebral

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La administración de obama anunció oficialmente el lanzamiento de un proyecto para mapear la función del cerebro humano el 2 de abril.

El presidente Barack Obama anunció una nueva iniciativa de investigación esta mañana (2 de abril) para mapear el cerebro humano, un proyecto que se lanzará con $ 100 millones en fondos en 2014.

El proyecto del Mapa de Actividad Cerebral (BAM), como se le llama, ha estado en las etapas de planificación durante algún tiempo. En el número de junio de 2012 de la revista Neuron, seis científicos presentaron propuestas generales para desarrollar sensores y métodos no invasivos para experimentar con células individuales en redes neuronales. Este febrero, el presidente Obama hizo una vaga referencia al proyecto en su discurso sobre el Estado de la Unión, mencionando que podría "desbloquear las respuestas al Alzheimer".

En marzo, los visionarios del proyecto delinearon sus objetivos finales en la revista Science. Exigen un esfuerzo extendido, que dure varios años, para desarrollar herramientas para monitorear hasta un millón de neuronas a la vez. El objetivo final es entender cómo funcionan las redes cerebrales.

"Podría permitir a la neurociencia llegar realmente al meollo de los circuitos cerebrales, que es la pieza que falta en el rompecabezas", Rafael Yuste, codirector del Instituto Kavli para Circuitos Cerebrales en la Universidad de Columbia, que es parte del grupo que encabeza el proyecto, dijo a WordsSideKick.com en marzo. "La razón por la que se ha perdido es porque no hemos tenido las técnicas, las herramientas". [Dentro del cerebro: un viaje a través del tiempo]

Sin embargo, no todos los neurocientíficos apoyan el proyecto, algunos argumentan que carece de objetivos claros y puede canibalizar fondos para otras investigaciones sobre el cerebro.

Pieza del rompecabezas que falta

Actualmente, los científicos pueden monitorear la actividad de una sola neurona usando electrodos. Pueden ver todo el cerebro en acción usando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) y otras técnicas. Pero el terreno intermedio los elude. ¿Cómo funcionan las neuronas juntas en redes? ¿Qué pasa cuando se rompe el circuito del cerebro?

Para averiguarlo, dicen Yuste y sus colegas, los investigadores deben poder monitorear redes de neuronas completas e interactivas a la vez. Los científicos también necesitan herramientas para alterar la acción de neuronas individuales en un circuito para probar los efectos de una sola célula en todo el sistema.

El plan, según lo establecido en la revista Science, es comenzar con invertebrados de cerebro pequeño y avanzar en la complejidad del cerebro. Dentro de cinco años, escriben los investigadores, los científicos deberían poder monitorear decenas de miles de neuronas a la vez, dentro de 10 años, cientos de miles.

Para el año 15 del proyecto, los investigadores planean poder monitorear redes de millones de neuronas, del tamaño de un cerebro de pez cebra completo. Esto también permitiría a los científicos estudiar fragmentos significativos de la corteza del ratón de un solo golpe.

Una resonancia magnética revela la estructura anatómica gruesa del cerebro humano.

Una resonancia magnética revela la estructura anatómica gruesa del cerebro humano.

Crédito: Cortesía de Corporación FONAR.

Los científicos argumentan que el proyecto ayudaría a desarrollar tecnología como sondas neurales a nanoescala que podrían usarse en el tratamiento clínico de problemas cerebrales. Si tiene éxito, el proyecto también podría ayudar a explicar los orígenes del autismo, la esquizofrenia, la demencia y la depresión. Además, podrían llevar a nuevos tratamientos para el accidente cerebrovascular, la lesión de la médula espinal y otras enfermedades neurológicas, escribieron.

"A todas estas enfermedades cerebrales también les falta esa pieza", dijo Yuste a WordsSideKick.com, refiriéndose a una comprensión de los neurocircuitos. "Es muy probable que haya enfermedades mentales y también enfermedades neurológicas que serán mejoradas por estas tecnologías".

Dinero y critica

Yuste se negó a dar un precio esperado para el proyecto, diciendo que las decisiones de financiamiento dependen de las agencias de financiamiento (los científicos esperan una combinación de financiamiento público y privado). Sin embargo, los defensores del proyecto comparan el mapa de actividad cerebral con el proyecto del genoma humano, que costó $ 3,800 millones en 13 años.

Esa inversión valió la pena, dijo Yuste. "Cada dólar invertido en la tecnología del genoma humano devolvió $ 140 a la economía", dijo. [Desentrañar el genoma humano: 6 hitos moleculares]

Ese número económico proviene de un informe encargado por Life Technologies Foundation y realizado por Battelle Technology Partnership Practice, que encontró los beneficios en el empleo relacionado con la genómica y los ingresos fiscales posteriores. El informe concluyó que los beneficios a gran escala en forma de impactos tecnológicos en la medicina, la agricultura y otros campos apenas están comenzando.

Los recortes de fondos federales actuales a la ciencia son preocupantes, dijo Yuste, pero él ve el Mapa de Actividad Cerebral como un tiro muy necesario en el brazo para aumentar el apoyo público y del Congreso a la ciencia.

"Creo que la mejor medicina en un momento como este es proponer ideas como BAM, para energizar a las tropas, por así decirlo", dijo.

Sin embargo, no todas las tropas en neurociencia están energizadas. El proyecto de mapeo ha sido criticado por su enfoque en los circuitos funcionales en contraposición a la anatomía, y por tener un objetivo final más nebuloso que el simple "Mapeo del genoma humano" del Proyecto del Genoma Humano.

"No creo que su enfoque particular de tratar de mapear el cerebro a través de imágenes sea realmente la forma en que es el mejor reflejo de lo que realmente está sucediendo en el cerebro", dijo Don Stein, director del Laboratorio de Investigación del Cerebro de Emory University School of Medicine, quien ha sido crítico con el proyecto. "Están haciendo una gran apuesta".

Stein dijo a WordsSideKick.com que el mapa es tan plástico que reescribe los circuitos en respuesta a los cambios ambientales, que cualquier mapa no sería confiable y no se podría generalizar en contextos más amplios. Él y otros neurocientíficos también se preocupan de que el proyecto del cerebro atraiga recursos de otras causas valiosas de la neurociencia.

"¿Pones todo en este tipo de enfoque 'a la luz' a costa de todo lo demás?" él dijo.

Yuste sostiene que BAM beneficiará a los neurocientíficos en todos los ámbitos. Él visualiza "observatorios cerebrales" donde los científicos en cualquier campo del cerebro podrían venir y usar las herramientas de monitoreo del circuito neural en sus propios proyectos.

"Creo que muchas de estas personas ven el BAM como un juego de suma cero, y quieren proteger su propio campo, sin darse cuenta de que es un juego de suma positiva", dijo de los críticos. "Para entender el cerebro, necesitamos las vías anatómicas, pero, lo que es más importante, necesitamos conocer la función de los circuitos. Es difícil argumentar en contra de la recopilación de nuevos conocimientos".

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