Un cerebro humano intacto pesa 1,5kg, solo 2% de la masa corporal, y aun así consume el 20% de la energía del cuerpo. Normalmente están sumergidos unas semanas en formol, un fluido que se utiliza para preservar los tejidos. Uno pude empezar a preguntarse cómo una estructura tan simple a primera vista puede ser capaz de tantas cosas.

Un cerebro en toda su vida experimenta, procesa e interpreta  en toda una vida humana -pensamientos, emociones, lenguaje, memoria, conocimiento, percatación y conciencia- todas las cosas que nos hacen humanos, y a cada uno de nosotros únicos. Uno puede pensar ¡agh! Debido a su consistencia melosa, pero los científicos y cirujanos creen que “el cerebro es hermoso”. Entre los investigadores existe una emoción genuina sobre la dirección y los progresos que se han hecho sobre el conocimiento del cerebro. Hace apenas 15 años los científicos sabían que había fuertes elementos familiares, heredados, que podían estar relacionados a las enfermedades mentales. También pudieron ver que algunos fármacos para las enfermedades mentales eran efectivos, pero no podían explicar los mecanismos implicados.

Es la experiencia

Ahora, sabemos que hay más de 100 genes implicados en la esquizofrenia. También se ha descubierto que muchos trastornos conocidos del cerebro, como autismo, déficit de atención e hiperactividad, trastorno bipolar, depresión grave y esquizofrenia, comparten los mismos factores de riesgo genéticos.

El profesor Shitij Kapur, decano del instituto de psiquiatría del King’s College de Londres, dijo que el cerebro solía ser una caja negra.

“Ahora podemos explicar por qué funcionan algunos tratamientos, lo que nos permite empezar a diseñar unos mejores”.

A pesar de que se sabe que muchos genes aumentan la vulnerabilidad de una persona a desarrollar una enfermedad mental, lo que en realidad la causa es todo lo demás: las experiencias de la vida.

El profesor Kapur lo pone de esta manera: “Es aleccionador saber que la genética no determina el resultado. Puedes tener muchos de los genes de riesgo y no tener un trastorno y al mismo tiempo no tenerlos y aun así sucumbir”

El mapa más detallado del cerebro humano

Tal y como el Proyecto del Genoma Humano transformó el conocimiento de biología y genética, una revolución científica parecida está ocurriendo en el conocimiento del cerebro. El proyecto internacional Conectoma Humano (HCP, por sus siglas en inglés) busca desentramar cómo el cerebro está conectado.

Ed Bullmore, profesor de psiquiatría de la Universidad de Cambridge, y quien participa en el HCP, recuerda que “‘Conectoma’ es una palabra que solo existe desde hace unos diez años y resumen la ambición de poder mapear toda la red del cerebro humano”.

“Es emocionante ver que puede ser posible”.

Esperanza en los organoides

Las imágenes que hoy en día se producen en los escáner cerebrales son increíbles. Miles de delgados conectores coloreados, como espaguetis, muestran el cableado del cerebro humano -con cada cable representando un manojo de axones o fibras nerviosas. La imagen es una reminiscencia de las que representan vías aéreas por todo el planeta, todas conectadas por una cantidad de centrales de aeropuertos clave. El cerebro del mismo modo tiene varias centrales, regiones que están altamente conectadas.

El profesor Bullmore explicó que las personas con esquizofrenia tienden a tener menos centros en el cerebro, así que de alguna forma sus redes neuronales están menos conectadas de las que se pueden conseguir en un cerebro sano.

Al estudiar el desarrollo de las redes del cerebro en la adolescencia, que es cuando las centrales del cerebro se hacen más fuertes y se consolidan, el profesor Bullmore y su equipo esperan resolver los cambios de desarrollo que contribuyen a las enfermedades mentales.

“Si podemos entender los mecanismos genéticos que hacen que se apague el desarrollo del sistema que llevan a la esquizofrenia, entonces podemos diseñar nuevos medicamentos; no solo aquellos que amortiguan los síntomas de alucinaciones e ilusiones, sino los que nos sirvan como tratamientos para prevenir el desarrollo del trastorno en una persona en riesgo o con el que podamos mejorar la prognosis del paciente a largo plazo”.

También he tenido la oportunidad de ver en un laboratorio de Cambridge, oscilando suavemente en una incubadora a la temperatura del cuerpo, decenas de los llamados organoides, cerebros humanos en desarrollo en miniatura. Estos tejidos en forma de pelotas imitan las primeras etapas del cerebro en desarrollo fetal, lo que significa otro importante avance en el mejoramiento de nuestro conocimiento sobre la estructura biológica más compleja del planeta. La técnica de crecer organoides fue descubierta por la bióloga de desarrollo Madeline Lancaster. Las células de la piel son tomadas de un donante adulto y reprogramadas para convertirlas en neuronas de una etapa primaria.

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Las células madre pluripotentes se usan ampliamente en la investigación para crear modelos específicos de enfermedades.

“El cerebro humano es el órgano que más se diferencia de otras formas de vida, por lo que algunas preguntas sobre su funcionamiento y por qué algunas veces va mal, sencillamente no se pueden responder en animales como los roedores“, explica Lancaster.

“(Por esto) tenemos muchas esperanzas puestas en que los organoides nos pueden ofrecer un verdadero entendimiento de cómo se desarrollan las enfermedades mentales”.

“Esto es un gran paso hacia algunos increíbles logros en lo que ha sido un desierto en el campo de la biomedicina”, agrega.

Paciencia

Pero, ¿cuándo toda esta investigación llevará a mejores tratamientos? El profesor Kapur del King’s College pide paciencia.

Él me recuerda que la llamada “guerra contra el cáncer” fue declarada en 1971 (durante un discurso del presidente Richard Nixon) y ha llevado tres décadas en lograr grandes avances en el tratamiento de pacientes.

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“En los próximos diez años podremos usar la genética y neurociencia para mejores tratamientos en pacientes. Basados en el conocimiento que tenemos ahora también podemos tener nuevas medicinas, no solo para un trastorno general sino para una subcategoría de autismo o esquizofrenia“.

El experto también señala que no hay un fármaco para todo: cualquier medicamento nuevo sería solo una parte de la respuesta en lo que respecta a tratamientos psicológicos que juegan un papel vital en mejorar los resultados. Fue un privilegio que me hayan permitido sostener un cerebro humano. La experiencia aumentó mi respeto por esta pieza de tejido que puede ser fácilmente dañada con consecuencias catastróficas. También refuerza mi sentido de asombro hacia esta obra maestra de la evolución. El cerebro es realmente hermoso.