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

La Comisión Europea acaba de aprobar 38 millones de euros que, durante los próximos tres años (hasta 2026), sostendrán la infraestructura digital puntera para estudiar el cerebro EBRAINS (European Brain Research Infrastructures), una plataforma de investigación colaborativa diseñada 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 inglés), un desafío colosal también financiado por la UE —que aportó dos tercios de los 600 millones de euros de su presupuesto— concluido el pasado septiembre entre la incertidumbre sobre las perspectivas para la neurociencia en Europa. En su década de desarrollo, logró avances pioneros en esta disciplina y aplicaciones médicas y tecnológicas frente al párkinson, la esquizofrenia o la ceguera, entre otras patologías.

La decisión 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 científica 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 análisis en superordenadores o en dispositivos de computación neuromórfica”.

“Los grandes proyectos de colaboración que comparten datos y herramientas digitales se han convertido en una característica de esta fase de la neurociencia, lo que se ha consolidado como un paradigma que denominamos neurociencia digital”, describe ahora por correo electrónico Amunts, que dirigió la redacción de la exitosa propuesta EBRAINS 2.0. “Su característica común es que depende en gran medida de datos grandes y complejos, manejables y accesibles mediante potentes recursos informáticos 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 organización del cerebro”, señala Amunts, catedrática del Instituto Cécile y Oskar Vogt de Investigación Cerebral de la Universidad de Düsseldorf, directora del Instituto de Neurociencia y Medicina del Centro de Investigación de Jülich.

Medicina cerebral personalizada

El objetivo general del proyecto es profundizar de forma colaborativa en el conocimiento de la estructura y la función de este órgano para ofrecer nuevos avances en la medicina, la tecnología y la informática cerebrales. EBRAINS 2.0 también pretende establecer un nuevo estándar para los atlas cerebrales, compartir los datos neurocientíficos y clínicos e impulsar el desarrollo de los “cerebros gemelos”, réplicas virtuales que ayuden, por ejemplo, a planificar la cirugía de la epilepsia o a implantar electrodos en personas con Parkinson.

“EBRAINS 2.0 conecta potentes recursos europeos en modelización neurocomputacional, cartografía y atlas cerebrales de alta resolución o supercomputación con grupos de investigación enfocados en la clínica, lo que tiene un impacto en los pacientes”, destaca Amunts. “Un ejemplo importante es el área de la medicina personalizada para enfermedades cerebrales, donde los modelos virtuales del cerebro están surgiendo como una nueva herramienta clínica y de investigación”. Como detalla la experta, el logro que permite diseñar estrategias quirúrgicas u orientar la estimulación de la corteza cerebral en ciertas enfermedades requiere integrar la información de pacientes individuales procedente de resonancias magnéticas o electroencefalogramas con conjuntos de datos de alta resolución y métodos de IA. “A escala mundial, EBRAINS 2.0 contribuirá con fuerza a la nueva era de la neurociencia digital y fomentará el liderazgo europeo en este campo”, considera.

La infraestructura original se lanzó en 2019, en el marco del HBP. Reúne datos cerebrales, múltiples herramientas digitales —como uno de los más sofisticados atlas virtuales del órgano que rige nuestras vidas— e instalaciones informáticas de alta tecnología. En 2021, este ecosistema virtual se incluyó en la hoja de ruta del Foro Estratégico Europeo sobre Infraestructuras de Investigación (ESFRI), que busca coordinar una estrategia continental en materia de instalaciones científicas. En esta siguiente fase, “se espera hacerlo sostenible para que siga sirviendo a la comunidad investigadora en el futuro”, confía Amunts.

EBRAINS 2.0 cuenta con la participación de 59 instituciones asociadas en 16 países europeos, dos de ellas, españolas: la Universidad Rey Juan Carlos y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Conforman una red paneuropea de servicios prestados a través de 11 nodos nacionales. El nodo español —”muy activo”, según Amunts— lo coordina la UPM y de él forman parte algunas empresas y organismos como el CSIC, la Universidad de Granada o los institutos de investigación del Hospital Clínic de Barcelona (FRCB-IDIBAPS) o del Sant Joan de Déu (IRSJD), también en la ciudad condal.

“Para Europa es importante aprovechar al máximo la gran excelencia científica de los países que la conforman”, recalca la neurocientífica. “Por ello, las plataformas tecnológicas conjuntas de investigación desempeñan un papel fundamental. Fue una motivación central cuando concebimos EBRAINS”, añade. “Además de esta dimensión política”, continua, “existe una necesidad científica de desarrollar enfoques integradores en la investigación del cerebro que atraviese disciplinas y fronteras nacionales”.

La complejidad y dimensión de la tarea aconsejan también una colaboración planetaria. El fin de la financiación del HBP el pasado año dejó en el aire la continuidad de una ruta pionera emprendida por Europa en un contexto de alta competitividad internacional. Países como Estados Unidos, China, Japón, Australia o Corea del Sur también están desarrollando ambiciosos proyectos para profundizar en los conocimientos sobre el cerebro.

“Los principales proyectos internacionales de investigación en el mundo se esfuerzan por garantizar la compatibilidad y complementariedad de los esfuerzos”, insiste Amunts, que cree que “la colaboración 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 neurocientífico español colaborador del HBP Javier de Felipe, investigador del Centro de Tecnología Biomédica de la UPM y director del proyecto Cajal Blue Brain, que busca simular el funcionamiento del cerebro a nivel molecular. “Aportó un gran número de datos celulares muy detallados que se utilizan en Europa y en otros proyectos internacionales para elaborar modelos y simulaciones”, recuerda Amunts.

“También es necesario que las iniciativas mundiales intercambien y coordinen normas comunes sobre, por ejemplo, neuroética”, enfatiza la especialista. Para ello, el HBP y muchos otros de los principales proyectos de investigación sobre el cerebro han fundado la International Brain Initiative (Iniciativa Internacional sobre el Cerebro), que persigue “hacer avanzar la neurociencia mediante la colaboración internacional y el intercambio de conocimientos, aunar ambiciones diversas y difundir los descubrimientos en beneficio de la humanidad”. En un contexto global de creciente polarización y en un mundo que, a principios de este 2024, pinta regular, quizás sea el lenguaje universal de la ciencia el ideal para recordarnos nuestra humanidad común.

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