Javier de Felipe: “Quizá se cree una nueva especie humana al modificarse su cerebro”

Javier de Felipe, neurobiólogo del Instituto Ramón y Cajal (CSIC) ¿Qué sabemos de la corteza cerebral, la parte más humana de nuestro cerebro? A una semana de que empiece el III Foro Europeo del Cerebro, SINC encuentra las respuestas con Javier de Felipe (Madrid, 1953), investigador en el Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal (CSIC) y director en España del proyecto Blue Brain, que creará el primer modelo del cerebro de los mamíferos mediante simulaciones realizadas por ordenador.

Javier de FelipeVerónica Fuentes - SINC España Una de las hipótesis más interesantes de sus últimos trabajos es que la epilepsia está relacionada con las células candelabro, un tipo especial de neurona con forma de candil que hay en el cerebro. “Cuando estas células desaparecen o están dañadas, se producen los ataques epilépticos en los casos relacionados con alteraciones estructurales, es decir, cuando hay un tumor o un daño cerebral”, cuenta Javier de Felipe. Eso explicaría por qué no existen lesiones en el cerebro que sean epileptogénicas, es decir, que causen la epilepsia. Según el experto, en realidad es la pérdida de estas células candelabro lo que ocasiona la enfermedad.

En alzhéimer su equipo también está estudiando las alteraciones de los circuitos neuronales en la enfermedad “para comprender el deterioro cognitivo, el estudio detallado de la microorganización del cerebro”. Utilizan un nuevo microscopio, el FIB/SEM, que permite hacer estudios ultra-estructurales en las conexiones sinápticas del cerebro de pacientes y de personas sanas para hacer reconstrucciones tridimensionales de forma automática, “lo cual es un avance extraordinario”, asegura el científico. Ya no es una estimación como antes, ahora se puede hacer un recuento real de sinapsis, acelerando el proceso de una forma extraordinaria.

“El alzhéimer es la enfermedad del futuro, porque las sociedades se hacen cada vez más viejas”. En su laboratorio del Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal tienen las herramientas más novedosas del mundo para el estudio microanatómico del cerebro. “Somos pioneros en estudiar el comportamiento de las espinas dentítricas en la corteza cerebral con microscopía electrónica para comprender mejor la enfermedad”.

El misterio reside en saber por qué unas personas desarrollan retroceso cognitivo y otras no. “La idea es ver cómo se alteran los circuitos del cerebro e intentar parar el proceso. El cerebro se puede manipular, es un órgano como otro cualquiera. Lo importante es aprender a mantenerlo sano”, cuenta e científico.

La semana se realizará el III Foro Europeo del Cerebro, ¿cuál es nivel de España en neurociencias con respecto a Europa?

España ahora mismo tiene investigadores muy respetados repartidos por todo el mundo. Siempre ha habido una gran tradición española en neurociencias, empezando por Santiago Ramón y Cajal, el padre de la neurociencia moderna. Intentamos mantener esa escuela de microorganización del cerebro con estas nuevas tecnologías y estar en la vanguardia. Y creo que lo estamos consiguiendo...

¿Qué sabemos de la corteza cerebral, la región “más humana” del cerebro?

Allí se producen los procesos que nos distinguen del resto de los animales. Es donde se localiza la abstracción, el lenguaje y la memoria, entre otros. Junto con la sustancia blanca, la corteza cerebral representa más del 80% del cerebro. Conocerla significa conocer la esencia del ser humano. Todos los mamíferos tenemos una neocorteza, pero los humanos tenemos una mayor extensión de columnas celulares en la sustancia gris.

¿Eso quiere decir que somos los más listos?

No somos más listos, sino que tenemos un cerebro que está especializado en funciones de las que carecen otros cerebros. Pero eso no quiere decir nada, de hecho, otras especies realizan algunas funciones mucho mejor que nosotros. Lo único que tiene nuestro cerebro es que hemos desarrollado la neocorteza de una forma que nos permite hacer cosas únicas como escribir, inventar, la música, el arte…

¿Son tan importantes en el desarrollo cerebral los primeros años de vida?

Son absolutamente fundamentales. Aunque existe el tópico de que se producen neuronas nuevas en el cerebro a lo largo de la vida, tenemos el mismo número cuando nacemos que cuando morimos, a excepción de dos zonas: el giro dentado del hipocampo y el bulbo olfatorio. Por lo tanto, las neuronas de la corteza van envejeciendo y cambiando. El mapa neuronal se va desarrollando a lo largo de la vida, conforme vamos creciendo y ampliando nuestras habilidades. Hay muchas conexiones que son automáticas, como comer o andar, pero la capacidad de abstracción, por ejemplo, se aprende. No podemos ser un gran músico o pintor si no nos enseñan previamente.

Colaboró con la NASA para estudiar los efectos del espacio en el cerebro, ¿a qué conclusión llegó?

El desarrollo del cerebro en el espacio induce cambios permanentes en la corteza cerebral. Nuestro cerebro, a lo largo de millones de años, ha evolucionado dentro del campo gravitatorio terrestre. Entonces, ¿qué pasa cuándo lo sacas de aquí y desarrollas el cerebro en el espacio? Allí analizamos el cambio significativo que se había desarrollado en las conexiones sinápticas de ratas que habían realizado dos semanas de vuelo y vimos que este cambio era permanente. Es decir, que es una adaptación del cerebro al espacio. Propusimos que, en un futuro muy lejano, cuando existan colonias espaciales permanentes, quizá se cree una nueva especie humana al modificarse su cerebro.

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El proyecto Blue Brain

El proyecto internacional Blue Brain es el primer intento de ingeniería inversa del cerebro de los mamíferos para conocer su funcionamiento y disfunciones mediante simulaciones realizadas con herramientas informáticas. La participación española en este proyecto está liderada por Javier de Felipe y José María Peña, profesor de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

Los expertos pretenden que Blue Brain sirva para explorar soluciones a problemas de salud mental y a enfermedades neurológicas intratables hoy, como la enfermedad de Alzheimer, y optimizar el conocimiento sobre la estructura y función del cerebro.

Para el desarrollo del proyecto se cuenta con un nuevo microscopio electrónico que hace reconstrucciones seriadas a nivel ultraestructural y de forma automática. El supercomputador español Magerit, que ha alcanzado el segundo mejor puesto de la lista mundial TOP500, permite llevar a cabo computación de altas prestaciones.

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