Los científicos han construido un atlas masivo del cerebro humano que podría ayudarlos a trazar un camino hacia la prevención y el tratamiento de muchos trastornos neurológicos diferentes.
Andrei Onufrienko/Getty Images
Ocultar título
Alternar título
Andrei Onufrienko/Getty Images
Los científicos han construido un atlas masivo del cerebro humano que podría ayudarlos a trazar un camino hacia la prevención y el tratamiento de muchos trastornos neurológicos diferentes.
Andrei Onufrienko/Getty Images
Los científicos están un paso más cerca de comprender los 170 mil millones de células cerebrales que nos permiten caminar, hablar y pensar.
a Atlas recién publicado Proporciona los mapas más detallados hasta la fecha de la ubicación, estructura y, en algunos casos, función de más de 3.000 tipos de células cerebrales.
«Realmente necesitamos este tipo de información si queremos comprender qué nos hace únicos como humanos, qué nos hace diferentes como individuos o cómo se desarrolla el cerebro», afirma. Ed Lininvestigador principal del Instituto Allen de Ciencias del Cerebro en Seattle y uno de los cientos de investigadores que trabajaron en los mapas.
El atlas también ofrece una nueva forma de estudiar afecciones neuropsiquiátricas que van desde la enfermedad de Alzheimer hasta la depresión.
«Se puede utilizar este mapa para comprender qué está sucediendo realmente con la enfermedad y qué tipos de células podrían estar en riesgo o afectadas», dice Lin.
El atlas es “importante para comprender hasta qué punto las diferentes especies pueden modelar la fisiología, la patología y la respuesta terapéutica del cerebro humano”, escribieron Alyssa Wenninger y Paola Arlotta en un artículo. comentario Acompañamiento de artículos científicos.
Weninger es investigador de la Universidad de Carolina del Norte. Arlotta es profesora en la Universidad de Harvard y también ocupa un puesto en el Broad Institute de Cambridge, Massachusetts.
El atlas llegó en forma de más de 20 artículos de investigación publicados simultáneamente en tres revistas científicas: Ciencia, progreso científico y medicina traslacional.
Sin embargo, el proyecto aún no está terminado. Los investigadores esperan encontrar más tipos de células cerebrales, pero no comprenden completamente algunas de las que ya han descubierto.
Tomemos, por ejemplo, «neuronas escasas». El nombre describe cómo se ven estas células altamente complejas cuando se representan en dos dimensiones, en lugar de tres. (Imagínese lo que hace un insecto cuando golpea el parabrisas).
«Cuando lo haces con este tipo de neuronas, es como una prueba de Rorschach», dice Lien.
En su forma actual, el atlas es un primer borrador, dice Lian, que apenas comienza a incluir toda la complejidad del cerebro humano.
«Pero realmente allanó el camino para demostrar que se trata de un sistema identificable», afirma.
Ratones, humanos y gorilas.
El atlas proporciona una manera de ver en qué se diferencia el cerebro humano del cerebro de los animales.
Se dice que los humanos tenemos células especializadas para procesar información visual que no se encuentran en los ratones. Dr. Trygve Bakkeninvestigador asociado del Instituto Allen que trabajó en el atlas.
«Compartimos una especie de plan básico con los ratones, pero vemos especializaciones en primates que no necesariamente vemos en los ratones», dice.
Estas células se encuentran en chimpancés y gorilas, cuyos cerebros también fueron cartografiados en el marco del proyecto atlas. Pero en esas especies, los científicos encontraron diferencias sutiles en las áreas del cerebro que los humanos utilizan para procesar el lenguaje.
«En realidad, existe un conjunto conservado de tipos de células que compartimos con chimpancés y gorilas», dice Bakken. «Pero la expresión genética cambió en esas células».
Los cambios en la expresión genética afectan las conexiones entre las células. Esto sugiere que las habilidades lingüísticas en los humanos son el resultado de un cableado diferente, no de células diferentes. Esta es una tarea para un esfuerzo completamente diferente conocido como Proyecto Conectoma Humanoque mapea las conexiones que permiten que las células cerebrales individuales formen vastas redes.
Mapeo de nuevos tratamientos
El proyecto del atlas está financiado en gran parte por los Institutos Nacionales de Salud como parte de la actual Iniciativa BRAIN, que el presidente Obama lanzó hace una década.
Uno de los objetivos de la iniciativa es encontrar nuevos tratamientos para los trastornos cerebrales. El Atlas puede ayudar a que esto se haga realidad.
La enfermedad de Alzheimer, el autismo, la depresión y la esquizofrenia pueden ser causadas por pequeñas diferencias en nuestro ADN.
Los científicos han encontrado cientos de estos cambios. Pero tenían dificultades para comprender con precisión cómo afectaba a las células cerebrales individuales.
Entonces, como parte del proyecto Atlas, un equipo de científicos creó una especie de diccionario que permite a los científicos asociar ciertos cambios genéticos con ciertos tipos de células cerebrales.
«Por ejemplo, descubrimos que la enfermedad de Alzheimer tiene un inicio tardío [is] «Está específicamente asociado con un tipo de célula que llamamos microglía». Bing sonóprofesor de medicina celular y molecular de la Universidad de California, San Diego.
La microglía son células inmunitarias que se sabe que se activan en los pacientes con Alzheimer. Muchos investigadores creen que este proceso contribuye a la pérdida de neuronas implicadas en la memoria y el pensamiento.
El diccionario de Renn también vinculó un determinado grupo de neuronas con genes que aumentan el riesgo de trastorno depresivo mayor, y un grupo diferente de neuronas con genes de esquizofrenia.
«Espero que nuestro trabajo permita a los científicos desarrollar nuevas estrategias para tratar estos trastornos», afirma Ren.
Incluso cuando el atlas celular esté completo, representará sólo una parte de un esfuerzo mucho mayor para comprender el cerebro humano. Otras partes incluyen mapear conexiones entre neuronas, estudiar cómo funcionan los circuitos cerebrales en tiempo real y determinar cómo vastas redes de células cerebrales son capaces de formar recuerdos, resolver problemas y producir conciencia.
«Zombieaholic. Nerd general de Twitter. Analista. Gurú aficionado de la cultura pop. Fanático de la música».
