Que el cerebro humano consuma energía menos que una bombilla de 60 vatios, modelos para reconstruir la actividad neuronal, inteligencia organoide y medicamentos que disminuyen la velocidad de la destrucción del cerebro, son algunas curiosidades científicas de este 2023.
Créditos: Interesting Facts, portal La Ciencia en el Mundo, UNAM, BBC News y CNN News
1. El cerebro: una bombilla prodigiosa
Pablo Barrecheguren es un científico español, doctorado en biomedicina por la Universidad de Barcelona. Recientemente publicó un artículo llamado Sobre el consumo energético del cerebro, en el que asegura que la actividad cerebral puede compararse a la energía consumida por una bombilla.
Explica que un humano adulto consume diariamente 2.000 kilocalorías. Una cuarta parte de estas -es decir 500 kilocalorías-, se dedican al funcionamiento del cerebro, lo cual es el equivalente a 24 vatios. Eso es algo más de la mitad de una bombilla 40 vatios y está muy por debajo de los 60 vatios de consumo estándar de un ordenador portátil.
Si comparamos el consumo de energía de nuestro con la de Watson de IBM, la súper computadora que venció a campeones del programa televisivo Jeopardy televisión en 2011, esta utilizó alrededor de 85,000 vatios para superar a un ser humano electrónicamente. Mientras tanto, los cerebros de sus competidores biológicos funcionaban con tan solo 20 vatios.
2. Modelos para reconstruir el registro de la actividad neuronal y rastrear conexiones de las neuronas
Dos de los proyectos científicos más ambiciosos del mundo: BRAIN y el Proyecto Cerebro Humano (HBP) dieron sus frutos este 2023.
El objetivo del primero era reconstruir todo el registro de la actividad neuronal a través de circuitos neuronales completos; mientras que el objetivo del segundo era construir un modelo digital tridimensional del cerebro humano para rastrear las conexiones de cada una de las neuronas.
Ambos buscaban desentrañar el modo en que se organizan por sí solas miles de millones de neuronas y billones de interconexiones en el cerebro, hasta llegar a formar circuitos nerviosos funcionales, a lo largo de la vida.
Primero se enfocaron en mapear las neuronas que controlan la motricidad. Lo curioso es que algo tan sencillo como guiñar un ojo, requiere de la coordinación de millones de neuronas y de señales eléctricas que viajan desde el cerebro a los músculos implicados en los movimientos.
Y aunque continúa siendo un misterio para la ciencia, el mapear la corteza motora primaria cartografiar el cerebro humano y el de otras especies. Hoy en día contamos con el atlas más completo y detallado de cualquier parte del cerebro de los mamíferos jamás publicado. Así lo asegura Hongkui Zeng, director del Instituto Allen de Neurociencia de Seattle.
3. Medicamentos contra primeras etapas de Alzhéimer
La investigación del alzhéimer entró en una etapa de desarrollo de fármacos. Se trata de un avance trascendental para pacientes que padecen de esta enfermedad neuro degenerativa que afecta la memoria, el pensamiento, la capacidad para realizar actividades cotidianas; y hace que los pacientes presenten cambios de comportamiento, confusión y dificultad para comunicarse al no encontrar palabras adecuadas.
Recientemente se anunció un fármaco capaz de disminuir la velocidad de la destrucción del cerebro afectado por Alzhéimer.
El fármaco Lecanemab sólo es efectivo para las primeras etapas de la enfermedad, y ataca la placa pegajosa -llamada beta-amiloide- que se acumula en el cerebro de personas con Alzhéimer. Es considerado como el comienzo de las terapias de Alzhéimer.
La investigación y el desarrollo de Lecanemab han estado en curso durante varios años, y se han llevado a cabo ensayos clínicos para evaluar su eficacia y seguridad en personas con enfermedad de Alzheimer. Los resultados de estos ensayos clínicos han sido objeto de atención y debate en la comunidad científica y médica.
Otro fármaco ocupa el segundo lugar en estos avances se llama Blarcamesine. Activa una proteína que mejora la estabilidad de las neuronas , y aún se continúa en pruebas clínicas.
4. Inteligencia organoide
La inteligencia artificial une el conocimiento humano con la tecnología y la biología. Juntos, vanzan a una velocidad que podría superar la ética y la moral.
Computadoras impulsadas por células cerebrales humanas son consideradas las nuevas máquinas de inteligencia organoide. Se trata de estructuras tridimensionales procedentes de células madre -producidas a partir de tejidos cultivados en laboratorios, que son utilizadas para probar sustitutos de órganos humanos. Estos cultivos, contienen neuronas que realizan conexiones.
El doctor Thomas Hartung, profesor de Salud Medioambiental e Ingeniería en la Escuela Bloomberg de Salud Pública y la Escuela Whiting de Ingeniería de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore, ha sido el encargado cultivar organoides desde 2012.
Asegura que el cerebro sigue siendo incomparable con una computadora. De hecho afirma que «los cerebros también tienen una capacidad asombrosa para almacenar información, estimada en 2.500 [terabytes]”.
Además, es más eficiente energéticamente como lo mencionábamos al inicio de este artículo, y supera a una computadora a la hora de aprender, tomar decisiones lógicas; e incluso, a la hora de diferenciar un animal de otro.
Generar células a partir de tejidos desarrollados como la piel, desarrollar organoides cerebrales que se utilizaron para imitar cerebros vivos; probar medicamentos y estudiar enfermedades neurológicas, son algunas de las formas en que la ciencia utilizará la inteligencia organoide.
