Europa se lanza a descifrar el cerebro con un nuevo impulso a la neurociencia digital

La Comisi¨®n Europea acaba de aprobar 38 millones de euros que, durante los pr¨®ximos tres a?os (hasta 2026), sostendr¨¢n la infraestructura digital puntera para estudiar el cerebro EBRAINS (European Brain Research Infrastructures), una plataforma de investigaci¨®n colaborativa dise?ada para hacer avanzar la neurociencia y mejorar la salud cerebral. Se trata del principal legado del Human Brain Project (Proyecto Cerebro Humano o HBP, por sus siglas en ingl¨¦s), un desaf¨ªo colosal tambi¨¦n financiado por la UE ¡ªque aport¨® dos tercios de los 600 millones de euros de su presupuesto¡ª concluido el pasado septiembre entre la incertidumbre sobre las perspectivas para la neurociencia en Europa. En su d¨¦cada de desarrollo, logr¨® avances pioneros en esta disciplina y aplicaciones m¨¦dicas y tecnol¨®gicas frente al p¨¢rkinson, la esquizofrenia o la ceguera, entre otras patolog¨ªas.

La decisi¨®n fue dada a conocer por los coordinadores de la iniciativa, que pasa ahora a denominarse EBRAINS 2.0. Como explicaba a este diario el pasado noviembre Katrin Amunts, directora cient¨ªfica del HBP, EBRAINS es una plataforma disponible para investigadores de todo el planeta que ¡°permite desarrollar simulaciones a nivel molecular, celular, de redes neuronales o de todo el cerebro y ejecutar an¨¢lisis en superordenadores o en dispositivos de computaci¨®n neurom¨®rfica¡±.

¡°Los grandes proyectos de colaboraci¨®n que comparten datos y herramientas digitales se han convertido en una caracter¨ªstica de esta fase de la neurociencia, lo que se ha consolidado como un paradigma que denominamos neurociencia digital¡±, describe ahora por correo electr¨®nico Amunts, que dirigi¨® la redacci¨®n de la exitosa propuesta EBRAINS 2.0. ¡°Su caracter¨ªstica com¨²n es que depende en gran medida de datos grandes y complejos, manejables y accesibles mediante potentes recursos inform¨¢ticos a gran escala habilitados por EBRAINS 2.0. Se trata de un avance crucial que permite conectar conocimientos obtenidos sobre diferentes escalas y aspectos de la inmensamente compleja organizaci¨®n del cerebro¡±, se?ala Amunts, catedr¨¢tica del Instituto C¨¦cile y Oskar Vogt de Investigaci¨®n Cerebral de la Universidad de D¨¹sseldorf, directora del Instituto de Neurociencia y Medicina del Centro de Investigaci¨®n de J¨¹lich.

Medicina cerebral personalizada

El objetivo general del proyecto es profundizar de forma colaborativa en el conocimiento de la estructura y la funci¨®n de este ¨®rgano para ofrecer nuevos avances en la medicina, la tecnolog¨ªa y la inform¨¢tica cerebrales. EBRAINS 2.0 tambi¨¦n pretende establecer un nuevo est¨¢ndar para los atlas cerebrales, compartir los datos neurocient¨ªficos y cl¨ªnicos e impulsar el desarrollo de los ¡°cerebros gemelos¡±, r¨¦plicas virtuales que ayuden, por ejemplo, a planificar la cirug¨ªa de la epilepsia o a implantar electrodos en personas con Parkinson.

¡°EBRAINS 2.0 conecta potentes recursos europeos en modelizaci¨®n neurocomputacional, cartograf¨ªa y atlas cerebrales de alta resoluci¨®n o supercomputaci¨®n con grupos de investigaci¨®n enfocados en la cl¨ªnica, lo que tiene un impacto en los pacientes¡±, destaca Amunts. ¡°Un ejemplo importante es el ¨¢rea de la medicina personalizada para enfermedades cerebrales, donde los modelos virtuales del cerebro est¨¢n surgiendo como una nueva herramienta cl¨ªnica y de investigaci¨®n¡±. Como detalla la experta, el logro que permite dise?ar estrategias quir¨²rgicas u orientar la estimulaci¨®n de la corteza cerebral en ciertas enfermedades requiere integrar la informaci¨®n de pacientes individuales procedente de resonancias magn¨¦ticas o electroencefalogramas con conjuntos de datos de alta resoluci¨®n y m¨¦todos de IA. ¡°A escala mundial, EBRAINS 2.0 contribuir¨¢ con fuerza a la nueva era de la neurociencia digital y fomentar¨¢ el liderazgo europeo en este campo¡±, considera.

La infraestructura original se lanz¨® en 2019, en el marco del HBP. Re¨²ne datos cerebrales, m¨²ltiples herramientas digitales ¡ªcomo uno de los m¨¢s sofisticados atlas virtuales del ¨®rgano que rige nuestras vidas¡ª e instalaciones inform¨¢ticas de alta tecnolog¨ªa. En 2021, este ecosistema virtual se incluy¨® en la hoja de ruta del Foro Estrat¨¦gico Europeo sobre Infraestructuras de Investigaci¨®n (ESFRI), que busca coordinar una estrategia continental en materia de instalaciones cient¨ªficas. En esta siguiente fase, ¡°se espera hacerlo sostenible para que siga sirviendo a la comunidad investigadora en el futuro¡±, conf¨ªa Amunts.

EBRAINS 2.0 cuenta con la participaci¨®n de 59 instituciones asociadas en 16 pa¨ªses europeos, dos de ellas, espa?olas: la Universidad Rey Juan Carlos y la Universidad Polit¨¦cnica de Madrid (UPM). Conforman una red paneuropea de servicios prestados a trav¨¦s de 11 nodos nacionales. El nodo espa?ol ¡ª¡±muy activo¡±, seg¨²n Amunts¡ª lo coordina la UPM y de ¨¦l forman parte algunas empresas y organismos como el CSIC, la Universidad de Granada o los institutos de investigaci¨®n del Hospital Cl¨ªnic de Barcelona (FRCB-IDIBAPS) o del Sant Joan de D¨¦u (IRSJD), tambi¨¦n en la ciudad condal.

¡°Para Europa es importante aprovechar al m¨¢ximo la gran excelencia cient¨ªfica de los pa¨ªses que la conforman¡±, recalca la neurocient¨ªfica. ¡°Por ello, las plataformas tecnol¨®gicas conjuntas de investigaci¨®n desempe?an un papel fundamental. Fue una motivaci¨®n central cuando concebimos EBRAINS¡±, a?ade. ¡°Adem¨¢s de esta dimensi¨®n pol¨ªtica¡±, continua, ¡°existe una necesidad cient¨ªfica de desarrollar enfoques integradores en la investigaci¨®n del cerebro que atraviese disciplinas y fronteras nacionales¡±.

La complejidad y dimensi¨®n de la tarea aconsejan tambi¨¦n una colaboraci¨®n planetaria. El fin de la financiaci¨®n del HBP el pasado a?o dej¨® en el aire la continuidad de una ruta pionera emprendida por Europa en un contexto de alta competitividad internacional. Pa¨ªses como Estados Unidos, China, Jap¨®n, Australia o Corea del Sur tambi¨¦n est¨¢n desarrollando ambiciosos proyectos para profundizar en los conocimientos sobre el cerebro.

¡°Los principales proyectos internacionales de investigaci¨®n en el mundo se esfuerzan por garantizar la compatibilidad y complementariedad de los esfuerzos¡±, insiste Amunts, que cree que ¡°la colaboraci¨®n entre investigadores de la UE y de otros continentes se ha visto facilitada por colaboraciones dentro del propio HBP¡±. Elogia, por ejemplo, la labor del neurocient¨ªfico espa?ol colaborador del HBP Javier de Felipe, investigador del Centro de Tecnolog¨ªa Biom¨¦dica de la UPM y director del proyecto Cajal Blue Brain, que busca simular el funcionamiento del cerebro a nivel molecular. ¡°Aport¨® un gran n¨²mero de datos celulares muy detallados que se utilizan en Europa y en otros proyectos internacionales para elaborar modelos y simulaciones¡±, recuerda Amunts.

¡°Tambi¨¦n es necesario que las iniciativas mundiales intercambien y coordinen normas comunes sobre, por ejemplo, neuro¨¦tica¡±, enfatiza la especialista. Para ello, el HBP y muchos otros de los principales proyectos de investigaci¨®n sobre el cerebro han fundado la International Brain Initiative (Iniciativa Internacional sobre el Cerebro), que persigue ¡°hacer avanzar la neurociencia mediante la colaboraci¨®n internacional y el intercambio de conocimientos, aunar ambiciones diversas y difundir los descubrimientos en beneficio de la humanidad¡±. En un contexto global de creciente polarizaci¨®n y en un mundo que, a principios de este 2024, pinta regular, quiz¨¢s sea el lenguaje universal de la ciencia el ideal para recordarnos nuestra humanidad com¨²n.

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