¿Por qué nos cuesta tanto entender el cerebro?

Es un sistema muy complejo que sólo en los últimos años empezamos a saber cómo funciona. Fundamentalmente, es un problema de números.

En el cerebro humano hay alrededor de 15.000 millones de neuronas. Cada una por sí misma es un elemento relativamente simple.
Existe una proteína de medusas que puede modificar los colores en las neuronas haciéndolas fluorescentes, lo que al mirarlas por microscopio hace más sencillo su estudio e identificación.


El principal triunfo de la genética en los últimos 30 años es que puedes coger un gen de cualquier animal o uno artificial y colocarlo en cualquier animal. Obviamente en humanos no se hace por razones éticas, pero no hay ninguna limitación técnica.

En el cerebro hay diferentes neuronas que hablan consigo mismas. La siguiente foto muestra como se tocan:

La misma imagen a más resolución muestra una neurona marcada en verde, donde los puntitos que se ven en rojo son los contactos entre las neuronas a lo que llamamos sinapsis.
(En el cerebro hay 15 billones de contactos entre las neuronas )

Los puntitos rojos son los contactos que está recibiendo una neurona. Serían los "cables de teléfono" que están conectando una neurona con otra neurona, por tanto hablan entre ellas a través de los puntos rojos.


¿Qué se están diciendo ambas neuronas?

- Si la neurona roja está inactiva no le dice nada a la verde.
- Si la neurona roja ha detectado un estímulo visual, auditivo,... comunica lo que pasa a la neurona verde. Simplemente, tenemos elementos que hablan entre ellos a través de sinapsis.

• Fundamentalmente es así como funciona el cerebro:
Miles y miles de neuronas hablan unas con otras y a través de estos contactos se transmiten información.

El problema es que el cerebro tiene miles de millones de neuronas que tienen que estar conectadas de una forma muy precisa. Entre ellos forman módulos tal y como se representa en la gráfica. Cada uno de ellos tiene una función en particular:

P.ej: Estamos viendo una luz roja y al mismo tiempo suena un sonido de trompeta. Para poder unificar estas dos percepciones los dos módulos tienen que hablar entre ellos. Por tanto, habrá neuronas que hablen entre ellas, éstas a su vez están dentro de unos módulos, los cuales a su vez también tienen que hablar entre ellos.


• ¿Cómo se organizan estos módulos?

Si los módulos están ordenados y las neuronas funcionan de una forma precisa las cosas marcharán bien. El problema surge cuando por enfermedades o problemas genéticos los módulos pueden estar desorganizados de forma que las neuronas en vez de conectarse de una forma precisa unas a otras, se desconectan de manera estocástica.

Ésta es la razón por la que en una situación normal, (humanos o animales), si la forma en que las neuronas se conectan es de forma organizada tendremos armonía, si no es así aparecerá el caos. Es decir, cada neurona hará una cosa y tendremos lo que se llama ruido en el cerebro.

El caos o ruido en el cerebro es la razón por la que hay enfermedades como esquizofrenia, trastorno obsesivo compulsivo o depresión. Son neuronas que en vez de estar hablando unas con otras de una forma adecuada, están generando ruidos.




■ ¿Conocen como se produce la sinapsis?

El problema reside en que existen muchos mecanismos. Las neuronas del cerebro y médula espinal tienen unas fórmulas distintas. No se conectan de la misma forma las neuronas de la corteza cerebral que las de la médula espinal.
No hay mecanismos universales y cada uno necesita un tipo específico de moléculas para conectarse unas con otras.


■ Cree que después que hayan descubierto como se produce la sinapsis, ¿será posible suministrar una inyección de neuronas?

En la actualidad es trivial cambiarse la rodilla, la cadera, los transplantes de corazón, hígado son casi rutinarios. Lo más novedoso son los transplantes de cara, piel...por lo que poner partes nuevas en el cuerpo humano es algo relativamente sencillo.

Poner neuronas es un poco más difícil por una razón especial:

El hecho de colocarlas no tiene grandes complicaciónes técnicas. Hay metodos actuales para hacer crecer neuronas en situaciones artificiales por millones y millones. Tampoco es una limitación inyectarlas en el cerebro, se puede hacer sin ningún tipo de problema.
El problema reside en que si inyectamos las neuronas en el cerebro no sabemos hacer que las neuronas que estamos inyectando, se conecten a las neuronas que están en el cerebro para que hablen de una forma adecuada y produzcan los comportamientos correctos.



■ Dice que hacen crecer neuronas, ¿de dónde las sacan?

De la piel. En los últimos años se ha desarrollado una técnica muy simple. Se pueden tomar muestras de la piel, se colocan esas células en un estado artificial in vitro. Esas células con los genes apropiados se pueden reconvertir en cualquier tipo de célula que quieras del cuerpo: corazón, hígado, páncreas... Las técnicas existen pero no están perfeccionadas, pero fabricar neuronas es posible.


■ En el momento en que sea posible inyectar neuronas, ¿podrán curarse enfermedades como el alzeimer,parkinson, epilepsia?

Hay enfermedades neurológicas que serán sencillas de curar y otras difíciles.

El parkinson en teoría es una enfermedad fácil de curar. Unas 100.000 neuronas se ven afectadas en la zona central del cerebro. Si fuéramos capaces de reemplazar esas 100.000 neuronas el problema del parkinson estaría solucionado porque sólo es un tipo de célula en un lugar muy determinado.


Dentro de 10 ó 20 años se cogerán células de la piel, las harán crecer en situaciones artificiales, se reprogramarán para que se conviertan en el tipo de neuronas necesarias que se han perdido por la enfermedad de parkinson, y tomarlas e inyectarlas en el sitio donde normalmente deberían estar. Hasta aquí es posible, el problema reside en cómo hacer que estas células se conecten al resto del cerebro de forma que:
1. Tienen que recibir información del cerebro para saber cuando deben estar activas o no.
2. Han de saber dar información. He aquí el paso que no se conoce y sobre el que se investiga.


Alzheimer es una enfermedad mucho más complicada porque hablamos de miles de millones de neuronas que se pierden en distintas partes de la corteza cerebral. El problema redica:
- Poner neuronas en una superficie muy grande no es fácil por los cientos de inyecciones que habría que hacer.
- Hablamos de cientos de tipos de neuronas.
Siguiendo el ejemplo del parkinson al hacer crecer las células in vitro habría que hacer reprogramación de unas 70/80 formas distintas de neuronas, mezclar esas formas de neuronas con las fórmulas idóneas y ponerlas otra vez en el cerebro en un área muy grande. Este proceso actualmente está muy lejos de ser realizable.



■ ¿Siempre nacen nuevas neuronas?

En los últimos años se ha demostrado que hay una producción continua de neuronas, pero
el número de neuronas nuevas que se produce en el cerebro adulto es bastante limitado. Sólo se produce en dos partes del cerebro:
1. Una que participa en el olfato.
2. Otra que participa en el centro del cerebro que pertenece a la memoria.


En teoría, si con las células que existen pudiéramos incrementar o acelerar la producción de neuronas es posible que no hubiera problemas de pérdida de memoria en personas mayores ( a partir de 70 años).


El profesor Carlos Lois es médico, neurobiólogo y profesor del Departamento del Cerebro y de Ciencias Cognitivas del MIT, (Massachusetts Institute of Technology), que investiga la capacidad de regeneración neuronal de los pájaros en la búsqueda de una cura para aplicarla en enfermedades como el Parkinson o Alzheimer (Genética del cerebro).




10 comentarios:

Mario

Muy interesante tu post. Realmente que este panorama de las investigaciones neuronales vale la pena seguirlo, ¡cuántas cosas se están descubriendo! El otro tema, complementario, de la genética también es apasionante e inquietante, me parece a mí...

ANITA

Magnifico articulo. Esta claro que el cerebro es digo de estudio es el órgano mas complejo y elaborado. Su estudio es algo imprescindible para poder curar o ayudar en ciertas enfermedades. Se tiene ya mucha información pero aún queda, es increíble que algo tan pequeño y que parece una masa tenga sea el motor de todo. Pero si allí dentro algo va mal todo va mal.
No pierdo la esperanza que algún día sabrán como paliar el Alzheimer e incluso curarlo. Mi padre lo tiene, por desgracia no llegará la solución antes de perderle por su edad y lo largo y complejo de las investigaciones.
Leo mucho sobre estos temas, igual con la tonta obsesión que mi pobre saber igual ve una luz para él. Al menos intento comprender que le pasa a su cerebro, cuando leo cosas sobre el tema pongo especial interés, siempre piensas que igual a los médicos se les escapa algo o salen nuevas medicinas o terapias y no pierdes la esperanza de que un día leas un articulo donde hay algo nuevo que haga que al menos, aunque no recupere lo perdido no deje un día de conocernos.
Besotes

Maria Luisa

Ya he terminado las vacaciones y aquí estoy para disfrutar de tu blog.
Siempre digo que nuestro cuerpo es un milagro, toda tan complicado y a la vez tan sencillo.
Felicidades por el texto tan interesante.
¡Gracias!

Te quiero.

Lujo

@Mario Holaa,
Comparto tu opinión.
Mil abrazotes y Feliz Domingo!!!

Lujo

@ANITA Bon dia,
Siento mucho la enfermedad que está sufriendo tu familiar. Desgraciadamente, parece que la solución no está muy cercana. La esperanza está en que se está investigando mucho sobre el tema.

El documental "Bicicleta, cuchara, manzana" sobre el alzheimer y Pasqual Maragall (ex-presidente de la Generalitat y ex alcalde de Barcelona) es un testimonio importante para sensibilizar y luchar contra la enfermedad. Ha sido seleccionado por el Festival de Cine de San Sebastián para competir en la sección oficial. Dirigido por Carles Bosch, ha seguido durante dos años a Pasqual Maragall en su cruzada contra esta enfermedad y ha retratado su día a día y el de su familia.
Se estrenará en los cines el próximo mes de octubre, y parte de sus beneficios irán destinados a la lucha contra la enfermedad.

Cualquier granito de arena es válido.
Abrazotes gigantescos!!
Que termines de pasar un lindo día.

Lujo

@Maria Luisa
Uyy!!!...Es genial que hayas pasado unas vacas de cine. Seguro que en menos que canta un gallo llegarán otras muuuucho mejores.
Miles de abrazotessssss!

FBM

Muy interesante (como siempre).
Saludos a la vuelta de vacaciones.

Lujo

@FBM
Mil gracias a ti!!
Espero que las vacas hayan sido fantásticas.
Abrazotes!!!!

LadyMarian

Qué buena entrada! Muy completa, además!

Tuve bastante contacto con un médico investigador conectado con el área de la neurobiología y recuerdo que era apasionante oír sobre los descubrimientos que se producían continuamente. Quién sabe cuántas enfermedades se solucionarán en unos años! Ojalá!

Besos

Lujo

@LadyMarian,
Según Carlos Lois queda mucho por recorrer. Al menos queda la esperanza que cada día estamos más cerca.
Mil abrazotes!!!

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