{"id":417,"date":"2018-03-16T17:05:20","date_gmt":"2018-03-16T20:05:20","guid":{"rendered":"http:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=417"},"modified":"2021-08-04T10:12:53","modified_gmt":"2021-08-04T13:12:53","slug":"conectoma-la-red-de-redes-esta-en-nuestro-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=417","title":{"rendered":"Conectoma: la red de redes est\u00e1 en nuestro cerebro\u00a0"},"content":{"rendered":"

En este art\u00edculo period\u00edstico Sebastian Seung, profesor de Neurociencia del MIT (Massachusetts Institute of Technology), comenta los resultados de su investigaci\u00f3n sobre las conexiones neuronales plasmados en el libro\u00a0El proyecto Conectoma. Su hip\u00f3tesis fundamental es que \u00absomos mucho m\u00e1s que nuestros genes\u00bb porque lo que nos hace realmente singulares es el sistema de conexi\u00f3n interneuronal.<\/em><\/span><\/p>\n

Por\u00a0Carina Maguregui<\/em><\/p>\n

Sebastian Seung es uno de los tantos cient\u00edficos que desde hace muchos a\u00f1os fue seducido por los grandes misterios del cerebro, ese \u00f3rgano que pesando aproximadamente un kilo y medio tiene la complejidad de las galaxias.<\/p>\n

En la conferencia TED de 2010, que incluimos en esta nota, Seung toma las madejas de lana neuronales que tanto lo fascinan para desovillar las implicancias de semejante tejido y lo hace con un lenguaje llano y algunos toques de humor.<\/p>\n

Los \u00faltimos treinta a\u00f1os fueron, sin duda, los de la gen\u00f3mica. El genoma abarca toda la secuencia del ADN. Si bien todos nosotros somos seres humanos, cada una de nuestras secuencias de ADN es levemente diferente a las de otros individuos. Por eso tenemos aspectos diferentes, por ejemplo, ojos marrones, celestes o grises; cabello lacio u ondulado, y as\u00ed podr\u00edamos enumerar cientos de caracter\u00edsticas que no son solo superficiales. Los genes tambi\u00e9n son los responsables de un gran n\u00famero de enfermedades y trastornos de diverso tipo. Adem\u00e1s, los genes parecen moldear nuestra personalidad y tienen un poder impresionante sobre nuestro destino. Sin embargo, dice Seung, \u00abYo les propongo otra hip\u00f3tesis: somos m\u00e1s que nuestros genes.\u00a0Somos nuestro conectoma<\/strong>\u00bb.<\/p>\n

Del gusano al hombre<\/strong><\/h2>\n

El cient\u00edfico, cuya formaci\u00f3n acad\u00e9mica comenz\u00f3 con una carrera en F\u00edsica te\u00f3rica, explica: \u00abHasta ahora se conoce un solo conectoma: el de un gusano min\u00fasculo. Su modesto sistema nervioso consta de solo 300 neuronas. Y en las d\u00e9cadas de 1970 y 1980 un equipo de investigadores traz\u00f3 el mapa de sus 7.000 conexiones interneuronales, es decir, su\u00a0conectoma<\/strong>. El nuestro es mucho m\u00e1s complejo porque el cerebro humano tiene m\u00e1s de 100 mil millones de neuronas y 10 mil veces m\u00e1s conexiones. Nuestro conectoma tiene un mill\u00f3n de veces m\u00e1s conexiones que letras en todo nuestro genoma. Eso es mucha informaci\u00f3n\u00bb.<\/p>\n

En las \u00faltimas d\u00e9cadas son muchas las cosas que nos sorprenden acerca del crecimiento exponencial de la informaci\u00f3n, sus m\u00faltiples modos de transmisi\u00f3n y la variedad de formas para almacenarla. Hablamos deterabytes<\/em>,\u00a0petabytes<\/em>,\u00a0exabytes<\/em>\u00a0y\u00a0zetabytes<\/em>\u00a0para referirnos a cifras cuya cantidad de ceros apenas podemos imaginar y, sin embargo, no nos asombra llevar un megalmacenador y procesador de informaci\u00f3n espectacular dentro de nuestras cabezas. \u00a1Nuestas cabezas! \u00a1Las de todos!<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 hay en nuestras cabezas? \u00abNo lo sabemos con seguridad pero hay teor\u00edas. Desde el siglo XIX los neurocient\u00edficos han especulado que quiz\u00e1 los recuerdos y la informaci\u00f3n que nos define est\u00e1n almacenados en las conexiones interneuronales. Y tal vez otros aspectos de la identidad personal, quiz\u00e1 la personalidad, el intelecto, tal vez tambi\u00e9n est\u00e9n codificados en las conexiones interneuronales\u00bb, se\u00f1ala Seung.<\/p>\n

\u00abProbablemente ya hayan visto im\u00e1genes de neuronas. Pueden reconocerlas instant\u00e1neamente por sus formas fant\u00e1sticas. Tienen largas y delicadas ramificaciones; en pocas palabras, parecen \u00e1rboles. Pero esto es una sola neurona. Para encontrar conectomas tenemos que ver todas las neuronas al mismo tiempo. Bobby Kasthuri, un colega de Seung que trabaja en el laboratorio de Jeff Lichtman en la Universidad de Harvard, “cort\u00f3 rebanadas muy delgadas” de un cerebro de rat\u00f3n y luego aument\u00f3 100.000 veces la resoluci\u00f3n para poder ver las ramas de las neuronas todas al mismo tiempo\u00bb.<\/p>\n

\u00abTomamos muchas im\u00e1genes de muchas rebanadas del cerebro y las apilamos para obtener una imagen 3D. Pero todav\u00eda no pod\u00edamos ver las ramas completas. As\u00ed que empezamos por arriba y coloreamos de rojo la secci\u00f3n transversal de una rama, e hicimos lo mismo con la rebanada siguiente y con la pr\u00f3xima. Y seguimos as\u00ed, rebanada tras rebanada. Continuamos con toda la pila y pudimos reconstruir la figura tridimensional de un peque\u00f1o fragmento de la rama de una neurona. Tambi\u00e9n pudimos hacerlo con otra neurona en verde. de esta manera, vimos que la neurona verde tocaba la neurona roja en dos partes, y eso es lo que se llama\u00a0sinapsis<\/em>\u00bb.<\/p>\n

\u00abAcerqu\u00e9monos a una sinapsis \u2013contin\u00faa Seung\u2013, mantengamos la vista en el interior de la neurona verde. Deber\u00edamos ver unos circulitos. Se llaman\u00a0ves\u00edculas<\/em>. Contienen una mol\u00e9cula conocida comoneurotransmisor<\/em>. Y as\u00ed, cuando la neurona verde quiere comunicarse, cuando quiere enviar un mensaje a la neurona roja, escupe un neurotransmisor. En la sinapsis las dos neuronas est\u00e1n conectadas como dos amigas que hablan por tel\u00e9fono. Ya ven c\u00f3mo encontrar una sinapsis \u2013dice Seung\u2013 . \u00bfC\u00f3mo podemos encontrar un conectoma? Bueno, tomamos esta pila de im\u00e1genes tridimensionales y la procesamos como si fuera un libro para colorear en 3D. Pintamos cada neurona con un color diferente y luego miramos en todas las im\u00e1genes, encontramos las sinapsis y anotamos los colores de las dos neuronas involucradas en cada sinapsis. Cuando hacemos esto con todas las im\u00e1genes hallamos un conectoma\u00bb.<\/p>\n

Pensar puede cambiar nuestro conectoma<\/strong><\/h2>\n

\u00a0\u00abPero hallar un conectoma humano entero es uno de los desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos m\u00e1s grandes de todos los tiempos. A medida que crecemos en la infancia y envejecemos en la adultez nuestra identidad cambia lentamente. Del mismo modo, cada conectoma cambia con el tiempo\u00bb. \u00bfQu\u00e9 tipo de cambios ocurren? \u00abBueno, las neuronas, como los \u00e1rboles, pueden tener nuevas ramas y perder otras. Se pueden crear sinapsis y se pueden eliminar otras. Y las sinapsis pueden aumentar o disminuir de tama\u00f1o\u00bb. \u00bfQu\u00e9 provoca estos cambios? \u00abBueno, es verdad. Hasta cierto punto est\u00e1n programados por los genes. Pero esa no es la historia completa porque hay se\u00f1ales, se\u00f1ales el\u00e9ctricas, que viajan por las ramas de las neuronas y se\u00f1ales qu\u00edmicas que saltan de rama en rama. Estas se\u00f1ales se llaman\u00a0actividad neuronal<\/em>, y hay mucha evidencia de que la actividad neuronal puede hacer que cambien nuestras conexiones. Si se unen estos dos hechos, esto significa que nuestras experiencias pueden cambiar nuestro conectoma. Por eso cada conectoma es \u00fanico, incluso los de gemelos gen\u00e9ticamente id\u00e9nticos. El conectoma es la confluencia de naturaleza y crianza. Y podr\u00eda ser cierto que el mero acto de pensar puede cambiar nuestro conectoma; una idea que puede resultar poderosa\u00bb, agrega Seung.<\/p>\n

Millones de kil\u00f3metros de cables<\/strong><\/h2>\n

Apelando a su gran humor, Seung exclama: \u00ab\u00a1Qu\u00e9 l\u00edo! \u00bfAlguna vez han tratado de conectar un sistema tan complejo como ese? Espero que no. Pero si lo han hecho sabr\u00e1n que es muy f\u00e1cil cometer un error. Las ramas neuronales son como los cables del cerebro. \u00bfAlguien puede adivinar cu\u00e1l es la longitud total de cables del cerebro? Les dar\u00e9 una pista. Es un n\u00famero grande, estimo que son millones de kil\u00f3metros. Todos dentro del cr\u00e1neo. Y si uno entiende ese n\u00famero puede ver f\u00e1cilmente qu\u00e9 problemas genera un mal cableado cerebral. De hecho a la prensa popular le encantan los titulares como: “Los cerebros anor\u00e9xicos tienen un cableado diferente”, o “Los cerebros autistas tienen un cableado diferente”. Estas son afirmaciones plausibles, pero en verdad, no podemos ver el cableado cerebral tan claramente como para saber si son realmente ciertas. Las tecnolog\u00edas de visualizaci\u00f3n de conectomas nos permitir\u00e1n finalmente leer el mal cableado del cerebro para ver des\u00f3rdenes mentales en los conectomas\u00bb.<\/p>\n

\u00abSupongamos que las tecnolog\u00edas para hallar conectomas funcionan. Propongo una prueba directa: tratemos de leer recuerdos de los conectomas. Piensen en la memoria de largas secuencias temporales de movimientos como las de un pianista que toca una sonata de Beethoven. As\u00ed que una manera de tratar de probar la teor\u00eda es buscar esas cadenas dentro de los conectomas. Pero no va a ser f\u00e1cil porque van a estar cifradas. Tendremos que usar nuestras computadoras para tratar de descifrar la cadena. Y si podemos hacer eso, la secuencia de neuronas que recuperemos al descifrar [la cadena] ser\u00e1 una predicci\u00f3n del patr\u00f3n de actividad neuronal que se reproduce en el cerebro en la recuperaci\u00f3n de memoria. Y si eso funcionara ser\u00eda el primer ejemplo de lectura de memoria de un conectoma\u00bb.<\/p>\n

Perspectivas<\/strong><\/h2>\n

Seung describe la b\u00fasqueda que se inicia en el mundo de lo muy peque\u00f1o y nos impulsa hacia el mundo del futuro lejano: \u00abLos conectomas marcar\u00e1n un punto de inflexi\u00f3n en la historia humana. A medida que evolucionamos respecto de nuestros antepasados simios en la sabana africana, lo que nos distingui\u00f3 fue el cerebro m\u00e1s grande. Hemos usado el cerebro para elaborar tecnolog\u00edas cada vez m\u00e1s asombrosas. Con el tiempo estas tecnolog\u00edas se volver\u00e1n tan poderosas que las usaremos para conocernos a nosotros mismos desarmando y reconstruyendo nuestros propios cerebros. Creo que ese viaje de autodescubrimiento no solo es para los cient\u00edficos sino para todos\u00bb, concluye el investigador.<\/p>\n

Fuente: http:\/\/www.educ.ar\/sitios\/educar\/recursos\/ver?id=109109&referente=docentes<\/p>\n

Licencia: CC BY-NC-SA 4.0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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