Proyecto Conectoma: La nueva revolución que superará al genoma está en el cerebro

Por primera vez podemos plantearnos el mapa completo de las conexiones que se establecen en nuestro órgano pensante.

En el año 2003, la ciencia obtuvo uno de los mayores logros en la historia del conocimiento: descifrar el genoma humano. La información contenida en los genes, que desde hacía siglos solo podría intuirse, comenzó a poder leerse con certeza. Se había abierto un nuevo periodo en la historia de la biología, el de los hombres y mujeres capaces de interpretar lo que está escrito en el ADN.

Ahora, la ciencia está embarcada en un nuevo proyecto cuya trascendencia puede dejar atrás a la del desciframiento del genoma. Se trata de volver a leer una información que aún nos está vedada. Pero en este caso, la información no está escrita en bases moleculares que componen genes; es la información que atesoran nuestras neuronas. Por primera vez en la historia podemos plantearnos la posibilidad de determinar, ni más ni menos, que el mapa completo de las conexiones que se establecen en el cerebro. Sería como poder dibujar el cableado completo que se extiende de manera invisible entre los miles de millones de neuronas que funcionan en nuestro órgano pensante. A este magno proyecto se le llama conectoma y esta semana ha recibido un sonoro impulso.

Un matemático y un informático de la Universidad Johns Hopkins de EE UU han unido sus fuerzas con un equipo internacional de neurocientíficos para confeccionar el mapa de las conexiones neuronales, el primer conectoma definitivo... del cerebro de una larva de mosca de la fruta. No suena muy contundente, el cerebro de una larva de mosca, ni siquiera de una mosca adulta, debe de tener una milmillonésima parte de la complejidad neuronal de un ser humano: ¿qué mérito tiene saber dibujar sus conexiones neuronales?

Pues, realmente, mucho. Es, de hecho, el primer paso para lograr mapear cualquier cerebro de cualquier otra especie animal.

Desde principios de este siglo existe una viva carrera entre Estados Unidos y Europa para ver quién consigue por primera vez dibujar el mapa de conexiones cerebrales de un ser humano. Es como la nueva guerra fría de la ciencia pero, en este caso, en lugar de luchar por llevar al primer ser humano a la Luna, se lucha por ver quién lleva el primer cerebro humano al papel.

A la hora de estudiar el cerebro, existen diferentes niveles de implicación. Los análisis macroscópicos permiten, a través de tecnologías de imagen como la resonancia magnética permiten comprender mejor el funcionamiento de las grandes regiones cerebrales ante determinados estímulos, ambientes o enfermedades. Una segunda capa de información se obtiene a partir del estudio microscópico de estructuras que miden solo micras. En ese espacio (conquistado gloriosamente por Santiago Ramón y Cajal) podemos observar la forma y función de células cerebrales independientes: neuronas.

Pero existe aún otra posibilidad de reducir aún más el foco. Cada una de las miles de millones de neuronas que tenemos, genera patrones de conexión independientes con otras neuronas. Es como si los nodos de una red telefónica decidieran a qué otros nodos llamar y configuraran relaciones de comunicación entre ellos. Conocer esas conexiones es el propósito de los proyectos dedicados al conectoma. Hay, quizás, una cuarta fase. Imaginemos que el conectoma es el trazado de cada una de las autopistas que hay sobre el territorio de un país. El sinaptoma (un paso más) sería conocer, además, las salidas que cada una de esas autopistas tiene en su recorrido y saber adónde llevan. Ese decir, sería poder dibujar no solo las neuronas y sus conexiones entre sí sino el camino que siguen esas conexiones terriblemente ramificado en lo que llamamos sinápsis.

Lo que ahora se acaba de presentar es un paso muy muy embrionario en el camino hacia el conectoma y quién sabe si en el futuro el sinaptoma.

En un artículo publicado en Nature, se ha dibujado el conectoma de la citada larva de mosca. De hecho no se ha podido estudiar todo el cerebro, solo una región que equivaldría a la corteja cerebral de los mamíferos.

Anteriormente, solo se había logrado dibujar el conectoma del cerebro de un gusano con apenas 300 neuronas. De momento solo se ha podido establecer el mapa completo de conexiones, no hay datos suficientes para saber qué tipos de comportamiento se deriva de cada conexión. Pero esto no ha hecho más que empezar.

Los científicos creen que nuestra generación no verá el día en que se presente el mapa del conectoma humano completo. Pero ya imaginan que ese día se habrá abierto una puerta a conocimientos ahora impensables.