Importante proyecto de cartografía del cerebro humano

La administración Obama proyecta una importante iniciativa científica, el cartografiado del cerebro humano para comprender sus funciones y disfunciones.

El objetivo de la iniciativa conocida como mapa de la actividad del cerebro (Brain Activity Map, BAM), es la de cartografiar cada una de las aproximadas 100 mil millones de neuronas del cerebro humano, aunque los estudios iniciales se realizarán con ratones y otros animales. El propósito del proyecto se presentará al congreso estadounidense como parte del paquete del presupuesto presidencial y costará alrededor de USD 300 millones al año durante 19 años por un total de tres mil millones de dólares. La acción está diseñada como un proyecto de colaboración entre varias agencias federales, incluso los Institutos Nacionales de la Salud (NIH; Bethesda, MD, EUA), la Fundación Nacional de Ciencias (NSF; Arlington, VA, EUA) y organizaciones privadas.

Los informes periodísticos sobre la iniciativa indican que los planes experimentales para el proyecto están delineados en un documentos científico de 2012 e incluye una variedad de técnicas experimentales específicas que podrían utilizarse para logar lo que se conoce como el connectome funcional y también tecnologías nuevas que se deberán desarrollar en el transcurso del proyecto. Es posible que los estudios iniciales se realicen con el nematodo Caenorhabditis elegans, seguido por las moscas pequeñas Drosophila debido a que sus circuitos neuronales son comparativamente simples. Los estudios a mediano plazo podrían realizarse con el pez cebra, ratones y la musaraña etrusca y finalmente con primates y seres humanos.

El proyecto implica el desarrollo de nanopartículas que podrían utilizarse como sensores de voltaje para la detección de potenciales individuales de acción, y nanosondas que servirían como matrices de múltiples electrodos electrofisiológicos. Otros enfoques podrían utilizar métodos inalámbricos, no invasivos, de detección de actividad neuronal como la integración microelectrónica a gran escala y biología sintética en reemplazo de la microelectrónica. Una técnica relacionada propuso el uso de secuenciación de ADN de alto rendimiento para cartografiar la conectividad neuronal. El análisis y modelado de los datos se realizaría con computación a gran escala. Se ha publicado una descripción del proyecto BAM y los desafíos que enfrenta, en la edición del 22 de febrero de 2013 en la revista Neuron.

“Para ser exitoso el proyecto BAM precisa dos componentes críticos: un fuerte liderazgo de las agencias que lo financian y de los administradores científicos, y el reclutamiento de una gran coalición de científicos interdisciplinarios,” concluyó el Dr. Paul Alivisato, coautor del informe y director del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley, CA, EUA) y colegas. “Creemos que la neurociencia ya está preparada para el cartografiado funcional a gran escala del circuito cerebral completo y que dicho atlas cubrirá el nivel funcional emergente y proyectará la tan necesaria luz sobre las ‘junglas impenetrables’ del cerebro.

Enlaces relacionados:

National Institutes of Health

National Science Foundation

Lawrence Berkeley National Laboratory