Investigadores españoles, liderados por la UPM y el CSIC, participan en el proyecto internacional Blue Brain, para crear un modelo funcional del cerebro de los mamíferos mediante simulaciones realizadas por ordenador. El proyecto ayudará a explorar soluciones a problemas de salud mental y enfermedades neurológicas intratables actualmente, como el Alzheimer, además de aportar nueva información sobre el funcionamiento del cerebro.
La iniciativa Cajal Blue Brain aglutina la participación española en el proyecto internacional Blue Brain, el primer intento exhaustivo de ingeniería inversa del cerebro de los mamíferos para conocer su funcionamiento y disfunciones mediante simulaciones realizadas con novedosas herramientas informáticas.
La participación española en este proyecto, financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación, agrupa a doce equipos de investigadores de diferentes institutos y centros científicos, liderados por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Javier Uceda, rector de la UPM, y Rafael Rodrigo, presidente del CSIC, han presentado la iniciativa, acompañados por Henry Markram, director del proyecto Blue Brain y del Center of Neuroscience and Technology (CNT) de L`Ecole Polytechnique de Lausanne (Suiza). En España, el proyecto está liderado por Javier de Felipe, investigador del CSIC, y José María Peña, profesor de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid.
“Blue Brain tiene un alcance análogo al proyecto genoma. Su meta final es proveer a la comunidad científica de una herramienta que, mediante simulaciones, permitirá desarrollar investigaciones básicas y clínicas sobre la estructura y función cerebro, el órgano vital más complejo y enigmático”, destaca de Felipe.
A través de las simulaciones se podrá observar el funcionamiento del cerebro y su comportamiento en situaciones disfuncionales, como ocurre en el caso de enfermedades como la depresión o el Alzheimer.
Los investigadores, asimismo, podrán testar la respuesta de nuevos fármacos sobre estos modelos disfuncionales.
“La herramienta será capaz de comprender lo que pasa en el cerebro y en ella se podrán probar distintos comportamientos. Es como en ingeniería aeronáutica: un modelo simula el vuelo de un avión y puedes probar cómo le afectaría el viento, la lluvia u otras condiciones, y cómo respondería la aeronave. Estamos intentando hacer algo similar con el cerebro”, ejemplifica Peña.
El proyecto también se pone al servicio de los estudios sobre la estructura y función del cerebro. Se prevé que, en un futuro, los neurocientíficos conozcan cómo se forma, desarrolla y envejece el cerebro, o los mecanismos por los que aprendemos y mejoramos nuestras capacidades intelectuales.
La UPM y el CSIC, al frente de la investigación
El proyecto Blue Brain trata de conocer el funcionamiento del órgano más interesante y enigmático del ser humano: el cerebro. Sus orígenes se remontan al año 2005, cuando L’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suiza) y la compañía IBM anunciaron el proyecto de crear un modelo funcional del cerebro utilizando el superordenador Blue Gene. En 2008, la UPM se incorporó al consorcio Blue Brain cuando este trabajo se lanzó a nivel internacional, iniciativa a la que se sumó el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, para coordinar ambos la participación española en el proyecto, Cajal Blue Brain, liderado por esta universidad madrileña.
Los trabajos españoles se encuadran en dos ejes principales: la microorganización anatómica y funcional de la columna cortical, y el desarrollo de tecnología biomédica.
El primero de ellos, liderado por el investigador del CSIC Javier de Felipe, analizará la anatomía y el funcionamiento de la columna neocortical, la unidad básica de funcionamiento de la corteza cerebral o córtex en los mamíferos. Para ello, el equipo que dirige de Felipe se servirá de técnicas de microscopía electrónica que, hasta el momento, no se habían utilizado en el análisis de células cerebrales.
El investigador de la UPM José María Peña dirige la parte del proyecto centrada en el desarrollo de aplicaciones tecnológicas, fundamentalmente informáticas. Realizarán análisis de datos a través de un supercomputador, Magerit, instalado en el CESVIMA de la UPM, que permite llevar a cabo computación de altas prestaciones.
También optimizarán y desarrollarán nuevos programas informáticos para conseguir que los modelos del Blue Brain puedan visualizarse. Estos desarrollos tecnológicos pueden, en un futuro, ser de utilidad en otras disciplinas.
Además de la UPM y el CSIC, otros doce grupos científicos componen la iniciativa Cajal Blue Brain. Proceden de diferentes institutos y organismos españoles de investigación: Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Universidad de Castilla La Mancha, Universidad Rey Juan Carlos, Universidad del País Vasco, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Hospital Ramón y Cajal de Madrid y Hospital Carlos Haya de Málaga.
El pájaro robótico PigeonBot II, probado con éxito en un túnel de viento y de manera autónoma al aire libre, logra volar de manera similar a estas aves, sin aleta vertical. Sus aplicaciones abren el camino para diseñar aviones más eficientes en combustible.
La Fundación BBVA ha galardonado al informático japonés, de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU), por crear los algoritmos que permiten a las máquinas comprender las imágenes y procesar los movimientos. Sus técnicas están presentes en los coches autónomos, los drones y todos los robots con capacidad de visión, como los que se usan en cirugía.
