El Proyecto Conectoma Humano: descubriendo nuestro cerebro a fondo
El Proyecto Conectoma Humano (HCP) fue lanzado en julio del 2009 como un gran reto del plan de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), dotado con 21, 3 millones de euros para cinco años. Los principales objetivos de este proyecto son:
- Proporcionar una compilación de datos neuronales.
- Ofrecer una interfaz para navegar gráficamente en estos datos.
- Extraer conclusiones nunca antes realizadas sobre el cerebro humano vivo.
Según Hagmann: “para comprender el funcionamiento de una red se deben conocer sus elementos y sus interconexiones (…). El conectoma aumentará considerablemente nuestra comprensión de los procesos emergentes funcionales a partir de las estructuras cerebrales y proporcionará nuevas ideas sobre los mecanismos que utiliza el cerebro si las estructuras cerebrales están dañadas.”
Ahora bien, antes de seguir avanzando: ¿qué es un conectoma humano? Se trata de un mapeado de de las conexiones entre las neuronas del cerebro. Por lo tanto, con este proyecto lo que se persigue es construir un mapeo de red sobre la conectividad tanto a nivel anatómico como funcional del cerebro. Es decir, se pretende conocer con detalle todos los circuitos cerebrales y sus sinapsis.
Además, no solo eso, sino que también se pretende producir un conjunto de datos que facilite la investigación de los diferentes trastornos cerebrales.
“Ninguna de tus neuronas sabe quién eres… Ni le importas”.
-Eduardo Punset-
¿Qué se pretende con este proyecto?
En la actualidad, el Plan Nacional de Investigación de Neurociencias de los Institutos Nacionales de la Salud está lanzando un proyecto de 30 millones de dólares que utilizará tecnologías de vanguardia en imágenes cerebrales para mapear los circuitos del cerebro humano adulto sano.
Al recopilar sistemáticamente datos de imágenes cerebrales de cientos de personas, el Proyecto Conectoma Humano (HCP) proporcionará información sobre cómo las conexiones cerebrales subyacen a la función cerebral y abrirá nuevas líneas de investigación para la neurociencia humana.
“En la mente humana, el número de conexiones posibles que se pueden hacer entre las neuronas es muy superior al número de átomos en el universo”.
-Alan Moore-
Datos e investigaciones recientes
Hasta ahora se conoce un solo conectoma: el de un nematodo (gusano cilíndrico). Su modesto sistema nervioso consta de 300 neuronas. En las décadas de 1970 y 1980, un equipo de investigadores trazó el mapa de sus 7.000 conexiones interneuronales, es decir, su conectoma. Obviamente, el del ser humano es mucho más complejo, ya que tiene más de 100 mil millones de neuronas y 10 mil veces más de conexiones.
Una nueva investigación de los miembros del equipo de HCP sugiere que los circuitos cerebrales se organizan más como la red de calles de Manhattan que como la caótica maraña de caminos aleatorios de Londres. Es decir, de la misma manera que el mapa de Manhattan forma una cuadrícula perfecta, nuestra red neuronal también esta ordenada y alineada, en lugar de estar enredada como se pensaba.
Varios hallazgos recientes basados en datos de neurovisualización del Proyecto Conectoma Humanos y en datos psicológicos muestran que las diferencias individuales en la conectividad cerebral pueden predecir de forma fiable el comportamiento de una persona.
Así, se piensa que, en un futuro, dichos escaneos podrán ayudar a los médicos a personalizar mucho más el diagnóstico y el tratamiento de los trastornos mentales, tal como argumentan los autores de estos descubrimientos.
“Las neuronas son células de formas delicadas y elegantes, las misteriosas mariposas del alma, cuyo batir de alas quién sabe si esclarecerá algún día el secreto de la vida mental”.
-Santiago Ramón y Cajal-
Conclusiones y curiosidades sobre el Proyecto Conectoma Humano
El cerebro sigue siendo un órgano complejo que está en el foco de atención de muchos científicos a la hora de hacer sus estudios, incluso para algunos todavía es una caja negra de la que poco se sabe. Por esta razón, el Proyecto Conectoma Humano es una buena iniciativa, ya que intenta esclarecer, con las mejores herramientas tecnológicas a su disposición, el funcionamiento del cerebro y de sus conexiones neuronales. De esta forma, podremos erradicar muchos trastornos mentales.
En la actualidad, los científicos saben que muchos trastornos mentales, como la esquizofrenia, son conectopatías; es decir, enfermedades en las que el cableado del cerebro es anómalo. Es por eso que se quiere crear un mapa del cerebro humano para ayudar en un futuro a curar enfermedades como la epilepsia, ya que conociendo su entramado podremos actuar.
Por último, si tienes curiosidad, en este enlace se puede ver un interesante visor interactivo que interpreta los datos de la matriz de conectividad de la publicación de la conferencia Análisis de red estructural anatómica del cerebro humano utilizando correlaciones parciales de volúmenes de materia gris . Anand A. Joshi , Shantanu H. Joshi, Ivo D. Dinov , David W. Shattuck , Richard M. Leahy , Arthur W. Toga.
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- Van Essen DC, Barch DM. The human connectome in health and psychopathology. World Psychiatry 2015;14:154-7.
- Bullmore E, Sporns O. Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems. Nat Rev Neurosci 2009;10:186-98.