LOGRO E HITO

El primer mapa de un cerebro adulto da un paso para investigar la mente
Relevaron los 55 millones de conexiones neuronales de una mosca de la fruta; el desafío de los circuitos humanos

Manuel AnsedeEl mapa del cerebro de una mosca adulta princeton university
MADRID.– Un español de 36 años, Santiago Ramón y Cajal, emprendió en 1888 una misión sobrehumana: dibujar el sistema nervioso del ser humano y los animales, célula a célula. Cajal buscaba el rincón del cerebro en el que se guardaban las ideas de los filósofos, la imaginación científica y la fantasía literaria, pero, ante la inmensidad que contemplaba en su microscopio, se sentía como “un salvaje en presencia del fonógrafo o de una máquina eléctrica”. Un consorcio internacional dio ahora un paso de gigante hacia el quijotesco sueño de Cajal, con la publicación del primer mapa completo de un cerebro adulto: el de la mosca de la fruta.
Estos insectos no filosofan ni tienen fantasías literarias, pero sí tienen otros comportamientos complejos. Machos y hembras interpretan diferentes canciones durante el cortejo y la cópula. Pueden observar, oler, escuchar, caminar y volar. También son capaces de orientarse en distancias largas y tienen memoria a largo plazo. En marzo del año pasado, un equipo dirigido por el biólogo español Albert Cardona y su colega croata Marta Zlatic publicaron el mapa del cerebro de la larva de estas moscas, una estructura con 3016 neuronas y 548.000 conexiones entre ellas. El nuevo mapa del cerebro adulto multiplica por 100 la hazaña de la larva: son 140.000 neuronas, con unos 55 millones de conexiones entre ellas.
La neurocientífica estadounidense Mala Murthy compara el tamaño del cerebro de la mosca adulta con el de un grano de arena. “Pero con este cerebro resuelven muchos de los mismos problemas que tenemos los humanos”, subrayó Murthy, codirectora del consorcio FlyWire, en una rueda de prensa. Su investigación, publicada el miércoles último en la revista Nature, allana el camino para cartografiar el cerebro de pequeños mamíferos, pero todavía es inimaginable dar el salto al monumental cerebro humano.
John Ngai, director de la Iniciativa Brain de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, concreta la magnitud del desafío. “El cerebro humano posee unos 86.000 millones de neuronas, con billones de conexiones entre sí, por lo que es aproximadamente un millón de veces más complejo que el cerebro de la mosca adulta”, reconoció Ngai en la rueda de prensa. La Iniciativa Brain, un proyecto gubernamental con unos 4000 millones de euros de presupuesto desde su creación, en 2014, pretende revolucionar el conocimiento del cerebro humano mediante nuevas tecnologías. Según los cálculos de Ngai, el mapa del cerebro del ratón estará listo “en cinco o diez años”.
“Es impactante saber que una de cada tres personas en el mundo vive con algún trastorno neurológico o neuropsiquiátrico”, destacó Ngai, profesor emérito de la Universidad de California en Berkeley. “La mayoría son trastornos de los circuitos cerebrales, en los que algo salió mal en la forma en la que las neuronas se comunican entre sí. Y, sin embargo, sabemos demasiado poco sobre los circuitos del cerebro humano, insuficiente para poder descubrir auténticas maneras de curar o de prevenir”, añadió el director de la Iniciativa Brain, que ha financiado buena parte del mapa del cerebro de la mosca.
Hazaña
El neurocientífico británico Gregory Jefferis trabaja en el mítico Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge (Reino Unido), cuyos investigadores ganaron 12 premios Nobel. Su equipo identificó casi 8500 tipos de células en el cerebro de la mosca, 4600 de ellos desconocidos hasta ahora. “Esto es como un Google Maps del cerebro”, explicó Jefferis en la rueda de prensa. “El diagrama en bruto de las conexiones entre las neuronas es como averiguar, con imágenes de satélite de la Tierra, qué estructuras corresponden a calles, edificios, ríos. El siguiente paso, que requirió un gran esfuerzo, fue anotar las neuronas, una actividad que podría compararse con poner nombres a las calles y a las ciudades, añadir los horarios de apertura de las tiendas, sus teléfonos, etcétera”, apuntó.
El cerebro recién mapeado, con menos de un milímetro de anchura, perteneció a una hembra de mosca de la fruta. Un equipo dirigido por Davi Bock, del Instituto Médico Howard Hughes (EE. UU.), cortó ese diminuto cerebro en 7000 rodajas, cada una de ellas con un espesor de 40 millonésimas partes de milímetro, y las fotografió millones de veces con un microscopio electrónico de alta resolución. Bock permitió el libre acceso a esta inmensidad de datos en 2018.
Otro grupo en la Universidad de Princeton, encabezado por Mala Murthy y Sebastian Seung, desarrolló un programa de inteligencia artificial para identificar las neuronas y sus conexiones, pero sus resultados todavía son imperfectos. Un ejército de seres humanos tuvo que completar manualmente el trabajo de la inteligencia artificial. Al consorcio internacional FlyWire, compuesto por casi 300 científicos, se sumaron voluntarios de medio mundo. Según Murthy, esta “ciencia ciudadana” permitió culminar el mapa del cerebro de la mosca en “tiempo récord”. Los autores calculan que una sola persona habría tardado 33 años en completar estas lagunas de la inteligencia artificial.
La neurocientífica Laia Serratosa Capdevila, nacida en Vic (Barcelona) hace 30 años, participó en esa meticulosa labor de corrección. La investigadora, antes en el laboratorio de Gregory Jefferis en Cambridge, fundó en Bristol (Reino Unido) su propia empresa, Aelysia, para ofrecer este servicio de análisis de imágenes de neurociencia. Serratosa, que ya colabora en los futuros mapas de los cerebros de abeja, mosquito y ratón, mantiene los pies en el suelo. “La velocidad se está incrementando exponencialmente, pero de aquí a trasladar estos descubrimientos a los humanos queda mucho camino”, advierte.
El biólogo Albert Cardona, también del Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, asombró al mundo el año pasado al presentar el primer mapa de un cerebro, el de la larva de mosca. Ahora destaca que el nuevo mapa del cerebro adulto, en el que no ha participado directamente, multiplica por 100 su proeza. “Es totalmente extraordinario. Revisar las 140.000 neuronas es un trabajo titánico porque, aunque hayan mejorado mucho el sistema automatizado, todavía se necesitan varios minutos o incluso horas para cada neurona”, señala.
Los mapas de cerebros completos, también llamados conectomas, abren un nuevo mundo a la ciencia: la patoconectómica, una nueva disciplina que permite comparar circuitos cerebrales normales con otros patológicos. Cardona recuerda que su colega Pedro Gómez Gálvez ya está comparando cerebros de larvas sanas con los de otras larvas modificadas genéticamente para imitar los síntomas del Parkinson o del síndrome X frágil, una forma de discapacidad intelectual hereditaria. La estrategia también se puede aplicar a otros trastornos enigmáticos, como el autismo y la esquizofrenia.
En humanos, el equipo de Jeff Lichtman en la Universidad de Harvard logró en mayo el mapa del cableado de un milímetro cúbico del cerebro de un paciente con epilepsia. En ese ínfimo fragmento había 53.000 neuronas y 150 millones de conexiones entre ellas. Al igual que Cajal en el siglo XIX, los científicos siguen contemplando el cerebro humano como un salvaje ante una máquina eléctrica.

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La última tigresa del exzoo de Mendoza viajará a un santuario
Empieza hoy el traslado de Lucy, de 16 años, a un hábitat más parecido al natural en EE.UU.

Isabel de EstradaLucy, la tigresa de Bengala de Mendoza

Lucy es la última tigresa de Bengala (Panthera tigris tigris) que vivía todavía en el exzoológico de la ciudad de Mendoza, desde hace un tiempo en plena transformación a ecoparque.
Pero hoy, luego de ocho largos años de espera, la tigresa, que tiene 16, partirá por vía terrestre rumbo al Aeropuerto Internacional de Ezeiza, desde donde el martes volará dentro de una caja de madera y acero en la bodega de un avión de línea desconocida y confidencial hacia el aeropuerto de Nueva York. Una vez allí, la recogerán desde The WildCat Sanctuary para seguir viaje por tierra hacia el estado de Minnesota, donde está ubicado uno de los más prestigiosos santuarios de felinos.
Lucy llegó al entonces zoológico de Mendoza desde el zoológico de Batán en 2011, con solo 3 años de edad, producto de un canje de animales, como se suele hacer en la mayoría de los zoológicos. Con sus actuales 16 años, es una tigresa de Bengala prácticamente geronte; la edad de supervivencia calculada en la naturaleza es de 10 a 12 años, pero en cautiverio podría vivir hasta aproximadamente los 26.
Lucy pasó gran parte de su vida con Violeta, otra tigresa de Bengala que había sido incautada del tráfico ilegal de fauna; si bien no compartían el mismo recinto, se veían y vivían una al lado de la otra. Desde 2018, cuando Chupino y Salteña, los dos últimos leones que quedaban en el ecoparque de Mendoza, partieron hacia The WildCat Sanctuary, se empezó el trabajo para que tanto ella como Violeta tuvieran la misma posibilidad de vivir una vida más parecida a la que siempre hubieran debido tener en su hábitat natural.
“Desgraciadamente Violeta no llegó, ya que falleció en enero de este año, con 18 años”, contó Leandro Fruitos, consejero por parte de la Fundación Franz Weber de la Dirección de Biodiversidad y Ecoparque de la gobernación mendocina. “Queremos que Lucy, que aún tiene vitalidad y ganas de vivir, a pesar de tener artrosis, pueda estar sus últimos años en un lugar especializado que le pueda dar los mejores tratamientos”, agregó.
Esta nueva oportunidad de vida para la tigresa es posible gracias al trabajo sostenido de la gobernación de Mendoza, en alianza con la Fundación Franz Weber y la ONG Enfoque Animal.
Tanto a Lucy como a Violeta se les habían hecho estudios exhaustivos para que pudieran viajar, lo que posibilitó que Lucy pueda ahora salir del ecoparque, ya que después de tantos años de espera el viaje tuvo que ser programado en tiempo récord. “Luego de la pandemia, muchas aerolíneas restringieron el viaje de animales salvajes”, recordó Fruitos. “Hace quince días recibimos la noticia de que una aerolínea la llevaría, así que en ese tiempo construimos la caja de madera y metal y todos nos alineamos para que ella pudiera salir rumbo a Estados Unidos”, añadió. Junto con el director del ecoparque de Mendoza, Ignacio Haudet, acompañarán a Lucy hasta Ezeiza. Resta que hoy la tigresa ingrese a la caja por sus propios medios, “pero confiamos en que lo va a hacer”, sostuvo.
Sin excepción, los animales viajan completamente despiertos, por cualquier eventualidad que pudiera suceder. Lucy lo hará asistida por dos veterinarios del ecoparque, aunque en la bodega del avión estará en soledad hasta el aeropuerto de Nueva York. “Para nosotros es la mejor opción que ella tiene. Estamos muy agradecidos al santuario. Solamente la podían recibir hasta el 13 de octubre. Tanto los consejeros del ecoparque como el gobierno de Mendoza, que ha pagado el ciento por ciento del traslado, algo muy valorable y destacable, hicieron todo para que pudiera hacerse la derivación”, sumó Fruitos.
“Si todo sale bien, calculamos que la última tigresa del exzoológico llegará el miércoles al santuario. Todos entendemos que esta es una forma de reparar el daño que se le hizo al tenerla durante años en cautiverio, con el simple objetivo de ser exhibida. Es la manera de devolverle un poquito de dignidad a su vida, así que le deseamos lo mejor”, dijo Fruitos, emocionado. “Es muy importante el hecho de que allí Lucy tendrá la oportunidad de integrarse a grupos de individuos de su misma especie, estableciendo nuevas relaciones y vínculos que enriquecerán sus últimos años de vida. Gran parte de la reconversión del zoológico en ecoparque se concentra en encontrar un buen destino para los animales que allí vivían”, concluyó.

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