La investigación sobre el cerebro humano ha dado un paso significativo con el desarrollo de NextBrain, un atlas cerebral que permite la identificación de subregiones clave para la detección temprana de enfermedades neurodegenerativas. Este proyecto, liderado por el investigador sevillano Juan Eugenio Iglesias en el Laboratorio de Modelización Ex Vivo de Neuroanatomía del Centro Athinoula A. Martinos de Imagen Biomédica de la Universidad de Harvard, ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature. La herramienta ofrece imágenes de alta resolución que permiten a los médicos medir cambios neuronales mucho más sutiles que con los sistemas anteriores, lo que podría revolucionar la forma en que se diagnostican y tratan estas enfermedades.
La complejidad del cerebro humano, que alberga alrededor de 100.000 millones de neuronas conectadas por una red de aproximadamente 150.000 kilómetros, ha sido un desafío para los científicos durante décadas. Sin embargo, con NextBrain, no solo se ha logrado identificar qué hace cada parte del cerebro, sino también cómo se desarrollan neuronas específicas con roles concretos. Este avance es crucial para comprender mejor las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, que afectan a millones de personas en todo el mundo.
### Un Atlas Cerebral de Alta Resolución
NextBrain se presenta como un atlas del cerebro que utiliza imágenes microscópicas y tinciones histológicas para definir distintas regiones del órgano. Iglesias explica que, a diferencia de los atlas anteriores que describían el hipocampo como una única masa, NextBrain lo subdivide en decenas de subregiones. Esto permite medir cambios más sutiles en las resonancias magnéticas de personas vivas, lo que tiene un enorme potencial para detectar efectos de enfermedades o tratamientos con mayor antelación.
Por ejemplo, el hipocampo, conocido como el centro de la memoria y la navegación espacial, tiene múltiples subregiones que están interconectadas y desempeñan funciones distintas. Esta nueva forma de visualizar el cerebro no solo se limita al hipocampo, sino que incluye cientos de subregiones del tálamo, la amígdala y el hipotálamo, entre otros. La capacidad de NextBrain para ofrecer un mapa detallado de estas áreas es un avance significativo en la neurociencia.
El proceso de creación de NextBrain ha sido complejo y ha requerido la recolección de datos meticulosa. Iglesias menciona que uno de los mayores retos fue diseñar algoritmos que pudieran recomponer miles de finas secciones histológicas en modelos tridimensionales. Este trabajo ha sido facilitado por los avances en inteligencia artificial, que han permitido mejorar la precisión y la eficacia del proyecto desde su inicio en 2016.
### Financiación y Colaboraciones
El desarrollo de NextBrain ha sido posible gracias a una subvención del Consejo Europeo de Investigación, que ha destinado 1,5 millones de euros al proyecto. Aunque esta cantidad puede parecer considerable, Iglesias señala que es relativamente pequeña en comparación con la financiación que reciben otros laboratorios que trabajan en proyectos similares, como el Instituto Allen de Seattle o el Jülich de Alemania.
A lo largo de su trayectoria, el equipo de Iglesias ha enfrentado diversas dificultades. Al principio, trabajaron con resonancias magnéticas de cerebros donados, lo que requería que los cerebros estuvieran en el escáner durante un fin de semana entero para obtener resoluciones que no se pueden conseguir con personas vivas. Además, la histología ha sido fundamental para definir las regiones del cerebro, lo que llevó a Iglesias a recibir una beca Marie Curie mientras trabajaba en el Basque Center on Cognition, Brain and Language en San Sebastián.
El siguiente paso fue obtener la beca del ERC para realizar un estudio completo del cerebro, un proyecto que se extendió durante cinco años y que se vio afectado por la pandemia de COVID-19. Este esfuerzo ha resultado en una herramienta que no solo es innovadora, sino que también tiene el potencial de cambiar la forma en que se diagnostican y tratan las enfermedades neurodegenerativas en el futuro.
La investigación sobre el cerebro humano está en un punto de inflexión, y NextBrain representa un avance crucial en la comprensión de su complejidad. A medida que se continúan desarrollando nuevas tecnologías y metodologías, la posibilidad de detectar y tratar enfermedades neurodegenerativas de manera más efectiva se vuelve cada vez más real. La labor de Juan Eugenio Iglesias y su equipo es un testimonio del poder de la investigación científica y la colaboración internacional en la búsqueda de soluciones a los desafíos más apremiantes de la salud humana.
