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La ciencia del cerebro avanza

Hola, un placer verte por aquí. En el teclado Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a contar sobre La ciencia del cerebro avanza

Según los líderes del proyecto, los proyectos de modelado cerebral en ambos lados del Atlántico están despegando. El Proyecto Cerebro Humano (HBP) dirigido por la Comisión Europea va por buen camino cuando llega a su primer aniversario. Criticado por muchos en la comunidad de las neurociencias por ser demasiado ambicioso, el proyecto de $ 1.6 mil millones se expandió a 112 socios en 24 países en su primer año, principalmente en Europa, pero también Canadá, China, Israel, Japón y Estados Unidos.

En la segunda conferencia anual que se celebrará en Heidelberg, 400 asistentes de HBP de 12 países presentarán sus primeros hallazgos y discutirán los desafíos futuros que enfrenta la investigación colaborativa global del cerebro. Con el 90% de sus objetivos cumplidos, el director Henry Markram confía en que la iniciativa está bien posicionada para abordar nuevas fronteras en neurociencia, medicina e informática.

«El plan que definimos el primer día se ejecutó muy bien», dijo Markram, también profesor de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), a los periodistas en una conferencia de prensa. «Algunos (subproyectos) también están viendo pasos que no pensamos que ocurrirían en los primeros dos o tres años».

Los aspectos científicos destacados incluyen lo siguiente:

• Simulación cerebral: HBP aplicó técnicas de simulación cerebral desarrolladas originalmente para la neocorteza a una nueva región del cerebro: el cerebelo.

• Neurorobótica: HBP ha desarrollado un prototipo de sala virtual para vincular modelos cerebrales con «cuerpos» virtuales y estudiar la cognición y el comportamiento emergentes.

• Computación de alto rendimiento: se lanzó con éxito la adquisición precomercial de investigación y desarrollo en «supercomputadoras interactivas». La interactividad será la característica clave de las futuras supercomputadoras para la investigación del cerebro.

• Computación del futuro: Los investigadores de HBP están probando chips neuromórficos inspirados en el cerebro para competir con las computadoras de alto rendimiento de hoy en día por su versatilidad para resolver los desafíos de la computación moderna.

• Enfermedad cerebral: se desarrolló una nueva estrategia para categorizar y clasificar grandes volúmenes de datos de pacientes, un primer paso hacia la medicina personalizada.

• Datos sobre el cerebro del ratón: se generaron los principales datos faltantes sobre la organización celular del cerebro del ratón y se estableció la técnica para determinar todos los genes activados y desactivados en neuronas individuales, un primer paso hacia aislamiento de todos los tipos genéticos de células del cerebro.

• Datos del cerebro humano: se produjeron los datos de células 3D de mayor resolución en el cerebro humano (BigBrain). Servirá como referencia para el Atlas del cerebro humano de HBP.

• Neurociencia Teórica: La inauguración del Instituto Europeo de Neurociencia Teórica (EITN) en septiembre dio inicio a talleres sobre temas que vinculan diferentes aspectos de la PBS.

El proyecto utiliza la transmisión en tiempo real entre centros de supercomputación para facilitar el «análisis sobre la marcha» de los datos generados por simulaciones. Los líderes del proyecto denominaron a la técnica «supercomputación interactiva».

«Es una forma completamente nueva de supercomputación que creo que ha sido pionera en este proyecto», dijo Karlheinz Meier, codirector de HBP a cargo de ciencias de la computación y profesor en Heidelberg.

A pesar de los avances, todavía existe un debate sobre si los objetivos del proyecto son poco realistas. En julio, cientos de neurocientíficos firmaron sus nombres en una carta abierta afirmando que la tecnología necesaria para que una neurona replicara el cerebro de la neurona no estaba lo suficientemente avanzada para respaldar esa hazaña. Lo contrario de esta afirmación es que está en la naturaleza de los proyectos de faros ser ambiciosos y de largo alcance. Se llamó a un mediador para gestionar el conflicto.

Iniciativa BRAIN liderada por Estados Unidos

Estados Unidos también está lanzando la primera ola de su proyecto cerebral, que se llama el próximo «disparo lunar». Los Institutos Nacionales de Salud anunciaron hoy inversiones iniciales por un total de $ 46 millones para apoyar los objetivos de Brain Research a través de la iniciativa Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN). Como parte del esfuerzo, más de 100 investigadores en 15 estados y varios países están colaborando para desarrollar nuevas herramientas y tecnologías para comprender la función de los circuitos neuronales y obtener una visión dinámica del cerebro en acción.

La iniciativa allanará el camino para nuevos tratamientos y curas para enfermedades y trastornos cerebrales devastadores como el Alzheimer, el Parkinson, el autismo, las lesiones cerebrales traumáticas, la depresión y una serie de otras enfermedades cerebrales.

«Es lo que te hace ser quien eres», dijo el Dr. Francis Collins, director de los Institutos Nacionales de Salud. «Creemos que sabemos cómo funciona, pero no lo sabemos».

Hoy se anunciaron 58 proyectos en una serie de áreas de investigación clave, que incluyen:

• Clasificar la gran variedad de tipos de células del cerebro.

• Producir herramientas y técnicas para analizar células y circuitos cerebrales.

• Creación de tecnología de imágenes del cerebro humano de próxima generación.

• Desarrollo de métodos para el registro a gran escala de la actividad cerebral.

• Integrar experimentos con teorías y modelos para comprender las funciones de circuitos cerebrales específicos.

Presentada por el presidente Obama el año pasado, la Iniciativa BRAIN incluye cuatro agencias federales: NIH, National Science Foundation, Food and Drug Administration y Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). El componente de los NIH está guiado por un plan científico a largo plazo, titulado BRAIN 2025: A Scientific Vision, que requiere un compromiso federal sostenido de $ 4.5 mil millones durante 12 años.

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