El estudio de este órgano en 500 embriones humanos durante su desarrollo permitirá investigar el origen de desórdenes mentales.
Fuente: Technology Review
Investigadores de Londres (Reino Unido) planean examinar el cerebro de fetos vivos para comprender cómo se organiza durante las fases clave de su desarrollo. Esperan que un mapa dinámico de las conexiones que se forman en el cerebro del no nacido ayude a los científicos a comprender mejor los orígenes de desórdenes como el autismo.
«Nos interesa mucho estudiar el desarrollo normal del cerebro y conseguir así un punto de referencia desde el que detectar mejor y estudiar el desarrollo anómalo», explica el especialista en imagen del King’s College de Londres, Jo Hajnal, y uno de los directores del Proyecto Conectoma Humano en Desarrollo.
Este proyecto es uno entre varios esfuerzos por crear un mapa tridimensional de las conexiones neuronales del cerebro humano. La Iniciativa BRAIN de Estados Unidos quiere reconstruir la actividad de cada neurona del cerebro y el Proyecto Cerebro Humano de la Unión Europea busca crear una simulación informática en detalle del cerebro humano. El Instituto Allen de Ciencia Cerebral en Seattle (EEUU) también está desarrollando mapas tridimensionales que combinan datos de la actividad genética con detalles estructurales del cerebro humano y de otros animales, y recientemente ha presentado su propio proyecto para estudiar el cerebro humano en desarrollo mediante el examen de la estructura celular y la organización de la actividad genética en cerebros fetales post-mortem.
Pero el trabajo del grupo de Londres, que tomará imágenes por resonancia magnética (IRM), es distinto porque examinará los cerebros de fetos vivos en desarrollo. Este proyecto será el primero que produzca un mapa de las conexiones estructurales en el cerebro humano vivo desde el tercer trimestre de embarazo hasta las primeras semanas después del parto. Al combinar distintos métodos de IRM, el equipo podrá reflejar la arquitectura del cerebro a una escala de hasta un milímetro y solaparla con imágenes que muestran cambios en el flujo de la sangre en el cerebro, cambios que indican la existencia de actividad neuronal.
La importancia de hacer un mapa del cerebro prenatal reside en que revelará cuándo tienen lugar eventos clave, afirma el investigador del Instituto Allen encargado del proyecto de atlas cerebral humano desarrollado por la institución, Ed Lein. «Y saber cuándo tienen lugar los eventos es importante porque también es el momento en que suelen ir mal las cosas», asegura.
Un estudio reciente del cerebro de niños fallecidos halló que la mayoría de los niños con autismo tenían parches de neuronas desorganizadas en el córtex, la capa externa del cerebro, que se desarrolla durante el segundo y el tercer trimestre de embarazo. Otro estudio reciente, con coautoría de Lein y basado en el atlas del cerebro en desarrollo del Instituto Allen, halló que los genes asociados con el autismo tienden a estar activos en esta misma capa externa del cerebro.
El grupo londinense que dirige el Proyecto Conectoma Humano en Desarrollo, que tienen una duración prevista de seis años, planea escanear a 500 fetos en el tercer trimestre de embarazo así como a mil bebés a los pocos días de nacer. A algunos de estos niños se los escogerá por tener un pariente cercano con autismo, así que el equipo tendrá que esperar años antes de poder volver y comparar los escaneados de niños con autismo con aquellos sin la enfermedad.
Antes de lanzar el proyecto Conectoma, Hajnal y otros compañeros ya habían elaborado técnicas que permitieran un uso seguro de la IMR en fetos. «Es algo completamente seguro, pero hay que comportarse con responsabilidad», afirma Hajnal. Otro desafío es el movimiento. La IRM suele exigir la colaboración del sujeto, que no debe moverse. Así que Hajnal y sus compañeros desarrollaron métodos computacionales que alinean la serie de imágenes recogidas durante la sesión de IRM en un retrato tridimensional coherente de un cerebro, incluso aunque el feto se hubiera movido durante el escaneo.