El Proyecto Cerebro Humano tuvo un comienzo dif\u00edcil. Ahora ofrece a cient\u00edficos de todo el mundo un complejo sistema electr\u00f3nico para simular la actividad cerebral. Los pacientes con enfermedades graves ya se benefician de ello hoy en d\u00eda.<\/p>\n
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<\/p>\n Markus Acker<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n <\/p>\n El Proyecto Cerebro Humano caus\u00f3 sensaci\u00f3n en los medios cuando se lanz\u00f3 en 2013: se supon\u00eda que un cerebro humano deb\u00eda recrearse \u00abin silico\u00bb, es decir, en una computadora. Eso son\u00f3 visionario y, para algunos observadores, incluso loco. Ahora el gran proyecto europeo est\u00e1 llegando a su fin. Su cambio a lo largo de los a\u00f1os ilustra lo que constituye la investigaci\u00f3n del cerebro en el siglo XXI.<\/p>\n <\/p>\n A\u00fan no se ha aclarado del todo c\u00f3mo funciona exactamente el cerebro, c\u00f3mo surgen fen\u00f3menos complejos como la conciencia y c\u00f3mo el cerebro controla la experiencia y el comportamiento humanos. Pero a\u00fan queda mucho por hacer. Y pronto podr\u00edan allanar el camino para su uso en pacientes, por ejemplo con depresi\u00f3n o epilepsia.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n En 2013, la promesa del Proyecto Cerebro Humano no solo era visionaria, sino que su enfoque de investigaci\u00f3n tambi\u00e9n era revolucionario: el cerebro deb\u00eda reconstruirse a partir de sus componentes m\u00e1s peque\u00f1os, las c\u00e9lulas. Los investigadores quisieron entonces observar c\u00f3mo interactuaban las c\u00e9lulas en el sistema as\u00ed creado. Los cient\u00edficos llaman a este fen\u00f3meno \u00abemergencia\u00bb cuando partes individuales se organizan de tal manera que surge algo fundamentalmente nuevo. En este caso, la funcionalidad del cerebro deber\u00eda volverse tangible.<\/p>\n <\/p>\n El enfoque metodol\u00f3gico del neurocient\u00edfico Henry Markram de la ETH Lausanne, que entonces dirigi\u00f3 el proyecto a gran escala, ya gener\u00f3 controversia durante la fase de solicitud de financiaci\u00f3n europea para la investigaci\u00f3n. Muchos cient\u00edficos dudaban de que este enfoque hiciera avanzar la investigaci\u00f3n del cerebro. Las cr\u00edticas y los temores de que el proyecto consumir\u00eda demasiado dinero para investigaci\u00f3n culminaron en una carta abierta de m\u00e1s de 200 cient\u00edficos.<\/p>\n <\/p>\n El proyecto entr\u00f3 en crisis nada m\u00e1s empezar. Se consult\u00f3 apresuradamente a los principales investigadores. El neurocient\u00edfico ingl\u00e9s Karl Friston, una autoridad en neurociencia te\u00f3rica, recuerda: \u201cUn 24 de diciembre vol\u00e9 a una reuni\u00f3n de emergencia\u201d. Ser\u00eda el primero de muchos. Cuando se le pregunta qui\u00e9n sigue actualmente el enfoque propagado originalmente en neurociencia, responde: \u00abNo conozco a nadie\u00bb. Markram tuvo que dejar la gesti\u00f3n del proyecto en 2014.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n A pesar de este comienzo turbulento, el Proyecto Cerebro Humano es ahora un \u00e9xito. A lo largo de los a\u00f1os se han producido alrededor de 3.000 publicaciones cient\u00edficas. \u201cAl contrario de lo que se suele decir, el proyecto nunca se bas\u00f3 en un solo planteamiento\u201d, afirma hoy Katrin Amunts. Lidera el proyecto desde 2016. Bajo su liderazgo, se aprobaron los dos \u00faltimos tramos por un total de casi mil millones de euros en financiaci\u00f3n de investigaci\u00f3n. A causa de las cr\u00edticas, se modificaron fundamentalmente los m\u00e9todos de investigaci\u00f3n y, sobre todo, la estructura de gesti\u00f3n del proyecto, afirma Amunts.<\/p>\n <\/p>\n Mareen Fischinger \/ Centro de investigaci\u00f3n J\u00fclich<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n <\/p>\n Si bien inicialmente un equipo directivo de tres personas dominaba las decisiones, el comit\u00e9 directivo se ampli\u00f3 posteriormente. \u201cHoy trabajamos de forma colaborativa y democr\u00e1tica\u201d, afirma Amunts. A medida que cambi\u00f3 la estructura, tambi\u00e9n cambi\u00f3 la filosof\u00eda de la investigaci\u00f3n. En el proyecto se integraron otros enfoques de investigaci\u00f3n que examinan los procesos de pensamiento en el cerebro. <\/p>\n <\/p>\n Entre ellos se incluye un proyecto que simula el funcionamiento de los cerebros individuales de pacientes con epilepsia grave. Algunos m\u00e9dicos ya est\u00e1n utilizando el \u00abcerebro gemelo\u00bb virtual para encontrar la fuente de la actividad epil\u00e9ptica en el cerebro y luego tratarla quir\u00fargicamente en el paciente.<\/p>\n <\/p>\n Esto se hace como parte de un estudio en pacientes. Mostrar\u00e1 si los pacientes sufren menos s\u00edntomas epil\u00e9pticos despu\u00e9s de la operaci\u00f3n que despu\u00e9s de una operaci\u00f3n convencional.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n La simulaci\u00f3n del cerebro humano, tambi\u00e9n a nivel celular, sigue siendo hoy parte del Proyecto Cerebro Humano. Hoy en d\u00eda, la investigaci\u00f3n del cerebro es dif\u00edcilmente concebible sin la combinaci\u00f3n de neurociencia e inform\u00e1tica.<\/p>\n <\/p>\n Pero a diferencia de la idea original de Markram, las neurosimulaciones se basan en teor\u00eda. \u00abSimulamos el funcionamiento del cerebro mediante algoritmos funcionales, como por ejemplo la llamada teor\u00eda del campo medio, y nos basamos en la estructura anat\u00f3mica\u00bb, afirma Friston. Esta simulaci\u00f3n da como resultado un tipo de teor\u00eda cuya validez se puede probar y perfeccionar utilizando datos de medici\u00f3n reales.<\/p>\n <\/p>\n Fototeca cient\u00edfica \/ imago<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n <\/p>\n Este nuevo enfoque utiliza diferentes tipos de medici\u00f3n cerebral. La estructura celular del cerebro tambi\u00e9n incluye neuronas individuales y la conexi\u00f3n entre poblaciones de c\u00e9lulas.<\/p>\n <\/p>\n El nuevo enfoque, que combina anatom\u00eda y funci\u00f3n en una simulaci\u00f3n del cerebro humano, requiri\u00f3 una nueva infraestructura t\u00e9cnica. Deber\u00eda poder reunir la enorme cantidad de datos. Este entorno inform\u00e1tico ahora se ha creado con los recursos combinados del Human Brain Project. Ebrains, como se llama la plataforma, es ahora uno de los principales logros del proyecto.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ebrains es m\u00e1s que una infraestructura de servidores. El m\u00e9dico y neuroinform\u00e1tico noruego Jan Bjaalie es el director de infraestructura del Human Brain Project y uno de los l\u00edderes de la plataforma Ebrains. Destaca que es una plataforma que, adem\u00e1s del almacenamiento de datos, ofrece diferentes servicios y entornos inform\u00e1ticos.<\/p>\n <\/p>\n Por ejemplo, los cient\u00edficos pueden utilizar Ebrains para acceder a los \u00faltimos atlas cerebrales disponibles. No s\u00f3lo contienen la estructura del cerebro, sino que son una especie de \u201cmapa funcional\u201d que tambi\u00e9n contiene las posibles interacciones entre las c\u00e9lulas cerebrales. Por ejemplo, las extensiones de las c\u00e9lulas se muestran con una resoluci\u00f3n de unos pocos micr\u00f3metros.<\/p>\n <\/p>\n Adem\u00e1s, los investigadores del cerebro pueden utilizar la plataforma para encontrar entornos inform\u00e1ticos virtuales que simulen el funcionamiento de c\u00e9lulas y grupos de c\u00e9lulas. Y los cient\u00edficos pueden acceder a la llamada computadora neurom\u00f3rfica. Funciona m\u00e1s r\u00e1pido y con mayor eficiencia energ\u00e9tica que los ordenadores convencionales porque se basa en la forma en que funciona el cerebro. Desde hace siete a\u00f1os, Ebrains tambi\u00e9n est\u00e1 disponible para cient\u00edficos ajenos al Human Brain Project.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n A diferencia de las plataformas creadas en el marco de la American Brain Initiative, Ebrains se centra en reunir diferentes formas de datos y los servicios necesarios para ello, afirma Bjaalie.<\/p>\n <\/p>\n Lo que parece simple es una tarea complicada y constante. Las diferentes medidas deber\u00edan compatibilizarse entre s\u00ed. Y todos los datos almacenados en la plataforma deben documentarse de tal manera que puedan utilizarse para an\u00e1lisis posteriores.<\/p>\n <\/p>\n De hecho, los intentos anteriores de combinar mediciones de diferentes proyectos de investigaci\u00f3n hab\u00edan fracasado debido a la falta de documentaci\u00f3n y estandarizaci\u00f3n. Ebrains ya ha recorrido un largo camino, pero el proceso a\u00fan no est\u00e1 completo, afirma el neuroinform\u00e1tico.<\/p>\n <\/p>\n Y Bjaalie esboza una visi\u00f3n que podr\u00eda hacer realidad los an\u00e1lisis de big data: en el futuro, los investigadores podr\u00e1n publicar no s\u00f3lo los resultados cient\u00edficos sino tambi\u00e9n los datos, con una licencia de Ebrains. La fuente de datos seguir\u00eda siendo transparente y, al mismo tiempo, el material de datos seguir\u00eda siendo accesible para an\u00e1lisis posteriores. El hecho de que los investigadores del cerebro simplemente almacenen sus datos en un servidor universitario y solo publiquen los resultados pronto podr\u00eda convertirse en una pr\u00e1ctica obsoleta.<\/p>\n <\/p>\n El Comit\u00e9 Estrat\u00e9gico de Investigaci\u00f3n de la UE (ESFRI) incluy\u00f3 a Ebrains en su \u201choja de ruta\u201d de 2021. Diez universidades y centros de investigaci\u00f3n en Europa son responsables del desarrollo de Ebrains, junto con otras 40 instituciones que se han adherido como miembros asociados. Existen buenas condiciones para que Ebrains, con sus m\u00e1s de 160 herramientas, siga siendo conservado y desarrollado por la comunidad investigadora a largo plazo.<\/p>\n <\/p>\n Queda por ver si el enfoque colaborativo del Human Brain Project tendr\u00e1 \u00e9xito en el futuro y si Ebrains, el hijo del proyecto, como lo llama el neurote\u00f3rico Friston, seguir\u00e1 madurando. Pero parece que la colaboraci\u00f3n entre investigadores del cerebro se ha llevado a un nuevo nivel con el trabajo en el Proyecto Cerebro Humano.<\/p>\n <\/p>\nEstructura de las conexiones celulares en el \u00f3rgano de la memoria, el hipocampo.<\/h2>\n
La visi\u00f3n original de crear un cerebro.<\/strong><\/span><\/h2>\n
Una cultura que combina muchos m\u00e9todos de investigaci\u00f3n.<\/span><\/h2>\n
![\"Dr.](\"https:\/\/img.nzz.ch\/2023\/10\/03\/ac4e66ec-97da-452d-93e7-fe2f844e9fd5.jpeg?width=480&height=716&fit=bounds&quality=75&auto=webp&crop=408,609,x0,y0\")
<\/div>Dr. medicina Katrin Amunts es directora del Instituto de Neurociencia y Medicina del Centro de Investigaci\u00f3n J\u00fclich y profesora de la Universidad de D\u00fcsseldorf. Lidera el Proyecto Cerebro Humano desde 2016.<\/h2>\n
Ebrains combina neurociencia e inform\u00e1tica<\/span><\/h2>\n
![\"Fibras](\"https:\/\/img.nzz.ch\/2023\/10\/03\/dbbacc62-f9d9-4d44-9722-c794ae5e724e.jpeg?width=750&height=563&fit=bounds&quality=75&auto=webp&crop=4988,3750,x0,y0\")
<\/div>Fibras nerviosas en la llamada materia blanca del cerebro. Conectan los grupos de c\u00e9lulas de la materia gris del cerebro. Las fibras se hacen visibles mediante la llamada imagen espectral de difusi\u00f3n (DSI).<\/h2>\n
Ebrains hace que los datos de la investigaci\u00f3n sean accesibles a todos los cient\u00edficos<\/span><\/h2>\n
El futuro de la investigaci\u00f3n del cerebro est\u00e1 en el big data<\/strong><\/span><\/h2>\n
![\"Los](\"https:\/\/img.nzz.ch\/2023\/10\/03\/0822ac4f-b017-438f-93d3-a62f9b35d7e5.jpeg?width=750&height=500&fit=bounds&quality=75&auto=webp&crop=5000,3333,x0,y0\")
<\/div>Los cient\u00edficos preparan un cerebro para examinar la distribuci\u00f3n de los componentes celulares.<\/h2>\n