El 2 de abril de 2013, el entonces presidente de Estados Unidos Barack Obama, anunció el lanzamiento de la denominada «Iniciativa BRAIN» o Brain Activity Map Project, un proyecto de investigación del cerebro humano ideado por el neurobiólogo español Rafael Yuste, con un presupuesto inicial de 100 millones de dólares y 15 años de duración, cuyo objetivo principal es mapear la actividad neuronal del cerebro con la finalidad de comprender su funcionamiento.
Participado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa (DARPA por sus siglas en inglés), los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) y la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF), el Instituto Médico Howard Hughes, el Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro, la Fundación Kavli o el Instituto Salk para Estudios biológicos entre otros.
La iniciativa BRAIN está desarrollado de forma análoga al proyecto del Genoma Humano, un proyecto científico global que se impulsó con el objetivo de identificar más de 20.000 genes que componen el genoma humano, con la colaboración de más de 500 laboratorios en todo el mundo, y que contará con un presupuesto cercano a los 600 millones de dólares.
Entre los objetivos del proyecto se encuentra el desarrollo de un conjunto de herramientas que faciliten obtener una imagen del cerebro en acción, a partir de la cual permita comprender como pensamos, aprendemos o memorizamos, con el fin de ayudar a los científicos a trabajar y estudiar el cerebro humano para entender su funcionamiento y descubrir los secretos y los posible tratamientos de enfermedades degenerativas como el Alzheimer, el Párkinson, y otras patologías degenerativas, para ello es de capital importancia mapear la actividad neuronal, objetivo principal, sobre el que se fomentan el resto de los objetivos recogidos en la Iniciativa BRAIN.
Así se pretende conseguir registrar la actividad y el registro de las comunicaciones de las más de 70 mil millones de neuronas que se estima que tiene el cerebro, un propósito tan complejo y difícil como grandioso, que generará cantidades ingentes de datos que deberán ser procesados y analizados.
Para tener una idea de la complejidad de la tarea, el sistema nervioso central, el cual incluye el cerebro y la medula espinal, está compuesto básicamente por dos tipos de células, las neuronas encargadas de recibir, procesar y transmitir información a través de señales químicas y eléctricas, y las células gliales llamadas astrocitos y oligodendrocitos las cuales realizan funciones de soporte y protección de las neuronas, estas están formadas por tres partes, el cuerpo celular, el axón y la dendrita, comunicándose entre ellas enviando sustancias químicas llamadas neurotransmisores a través de pequeños espacios existentes entre los axones y las dendritas de neuronas adyacentes. Pues bien, el proyecto pretende conocer cuándo, con cuantas y porque se comunica una neurona con sus vecinas o con otras de otras zonas o regiones del cerebro al producirse un hecho o al realizar un movimiento, o saber qué diferencia ocurre en el cerebro cuando una persona con Párkinson realiza un movimiento de cuando el mismo movimiento lo realiza otra sin la enfermedad.
A partir de ahí, se realizarán infinidad de estudios que permitan comprender su funcionamiento, con el fin de identificar e identificar tratamientos para enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer, y conocer el comportamiento del cerebro en personas con discapacidad Intelectual, depresión o enfermedades como la esquizofrenia, el trastorno por déficit de atención (TDAH) o el estrés postraumático.
Sin embargo, desde el anuncio de la iniciativa BRAIN, muchos lo han considerado demasiado ambicioso y poco realista, argumentando que no es posible con la tecnología y los medios actuales realizar el mapeo de la actividad de miles de millones de neuronas, algo que efectivamente, aún no se ha conseguido diez años después del inicio del proyecto, siendo el mayor logro el mapeo de más un millón de neuronas realizado en la corteza de un ratón, a través de una técnica de microscopía capaz de captar imágenes detalladas de la actividad de una gran cantidad de células, a través de diferentes cotas de profundidad en el cerebro a gran velocidad y con una claridad sin precedentes.
Pero a pesar de todo, es cierto que el proyecto BRAIN, en estos diez años ha mejorado la comprensión sobre como el cerebro codifica y procesa la información, identificando patrones específicos de actividad neuronal asociados a estímulos auditivos o visuales, permitiendo el desarrollo de nuevas técnicas de estimulación cerebral, como la estimulación cerebral profunda capaz de aliviar los síntomas del Párkinson, y ha permitido avanzar en la búsqueda de algoritmos que puedan analizar e interpretar datos neuronales a gran escala, como los algoritmos de aprendizaje automático capaces de predecir patrones de actividad cerebral, así como ha impulsado el desarrollo de técnicas de imagen y herramientas para estudiar el cerebro desde neuronas individuales hasta redes enteras de neuronas, tales como;
- La Ontogenética, basada en la utilización de la luz para controlar la actividad neuronal, y permitir manipular los circuitos neuronales en tiempo real.
- El rastreo por Imagen de calcio, sistema capaz de rastrear la actividad de las neuronas individuales midiendo cambios en los niveles intracelulares de calcio.
- Los Electrodos múltiples, mediante los cuales es posible registrar la actividad de múltiples neuronas simultáneamente.
Dada la complejidad de Iniciativa BRAIN en estos 10 años, algunos aspecto se han quedado muy lejos de lo esperado, así la identificación de circuitos neuronales involucrados en la coordinación de comportamientos complejos o procesos cognitivos es aún un sueño más que un objetivo realista, y el desarrollo de herramientas que nos permita la integración de los datos de diferentes circuitos para realizar análisis a distintos niveles con el fin de lograr desarrollar una comprensión integral de las funciones cerebrales, aún no es posible.
Los avances en terapias y tratamientos derivados de los estudios realizados hasta el momento constituyen hipótesis y ensayos preliminares de cara a futuras terapias, más que realidades de cara a la mejora de alguna de las enfermedades planificadas inicialmente.
Sin embargo quizás el gran descubrimiento, o la gran sorpresa, ha sido el inicio del debate ético planteado por los mismos científicos relacionados con el proyecto, los cuales consideran que una vez se consiga el conocimiento del funcionamiento del cerebro el ser humano estará en disposición manipular los pensamientos de las personas, proponiendo la creación de un de reglas éticas, denominadas neuroderechos, con el mismo alcance que el resto de los preceptos incluidos en la Declaración Universal de Los Derechos Humanos, proponiendo incluso que estos neuroderechos se conviertan en una ampliación de los mismos, en un futuro no muy lejano, de forma que se garantice el derecho a la privacidad mental, a la identidad personal y al libre albedrío
El traslado a la sociedad e incluso al mundo intelectual, filosófico y legal, de estas preocupaciones, son muestra del optimismo y la convicción existente en la consecución de los objetivos planteados, sino, inicialmente con la Iniciativa BRAIN, quizás si con próximos programas más avanzados y mas concretos, que nos permitan mediante la optimización de los recursos ir descubriendo el funcionamiento de nuestra central de procesos, de forma constante y paulatina hasta que llegado el momento seamos efectivamente capaces de entender en su totalidad como funciona nuestro cerebro.
