El atlas del cerebro más detallado hasta hoy muestra la enorme complejidad que nos hace humanos

Investigadores de todo el mundo han concretado un acercamiento sin precedentes a la estructura profunda del cerebro humano: lograron elaborar el mapa más completo hasta el momento del órgano que nos hace únicos en la Tierra, identificando 3.000 células cerebrales distintas en todas las regiones del cerebro. El avance, considerado como el inicio de una “nueva era” en las neurociencias, permitirá descubrir qué distingue al cerebro humano del resto de los primates y abrir un camino concreto para descifrar el origen de las enfermedades neurológicas.

Una serie de 21 artículos publicados en las revistas Science, Science Advances y Science Translational Medicine recoge un descomunal esfuerzo científico global liderado por el Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN), un proyecto iniciado en 2017 para estudiar los tipos de células del cerebro y sus funciones. Ahora, los nuevos estudios han hecho posible el diseño del atlas más detallado hasta hoy del cerebro humano, que permite apreciar su complejidad molecular como nunca antes.

Una complejidad casi inabarcable

La histórica investigación ha motivado la aparición de un número especial de la revista Science, en el cual se indica que los descubrimientos permitirán a los investigadores abordar cuestiones científicas fundamentales sobre el cerebro humano y su organización genética. Al mismo tiempo, los hallazgos serán vitales para comprender qué nos separa de los primates y para bucear en el origen de las enfermedades neurológicas.

Según una nota de prensa del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro, en Estados Unidos, el nuevo atlas cerebral es un gran salto con respecto a trabajos publicados anteriormente, con investigaciones y datos que revelan nuevos conocimientos sobre la composición celular de nuestro sistema nervioso en muchas regiones del cerebro, acercándonos a una definición sobre aquello que distingue al cerebro humano de otras especies, incluso de nuestros parientes más cercanos.

Al estudiar los genes activados en células cerebrales individuales, mediante una técnica conocida como transcriptómica unicelular, los científicos revelaron una asombrosa diversidad de tipos de células: tenemos más de 3.000 tipos diferentes de células cerebrales. Lo lograron aplicando el enfoque desarrollado en trabajos previos, en los cuales se habían mapeado tipos de células cerebrales en alta resolución en una única región del cerebro.

Los científicos se preguntaron qué hace único al cerebro humano: todo indica que están comenzando a encontrar las respuestas. Créditos: Allen Institute / YouTube.

Posibles aplicaciones terapéuticas

Mientras esos estudios anteriores encontraron más de 100 tipos diferentes de células cerebrales en una única zona del cerebro, las nuevas tecnologías aplicadas en la investigación actual permitieron identificar miles de tipos diferentes de células cerebrales en todo el cerebro. Para muchas regiones cerebrales, esa complejidad y variedad nunca antes se había logrado definir. En consecuencia, esto deja más claro por qué el cerebro humano se separó progresivamente y de forma tan contundente del cerebro de otros primates.

Por otro lado, una publicación de Science Media Centre España recoge las reacciones de algunos científicos españoles sobre estos hallazgos. Para Javier Morante Oria, científico del CSIC en el Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH), “estos estudios representan un hito en la historia de la biología, a la altura de la secuenciación del genoma humano en el año 2000. Podrían suponer una puerta de entrada para entender las causas de enfermedades como el autismo o trastornos psiquiátricos, con un origen embrionario, o enfermedades neurodegenerativas como la demencia, el Parkinson o el Alzheimer”, destacó.

Por último, las nuevas investigaciones muestran que el cerebro humano no es homogéneo. Por el contrario, está conformado por una red enormemente compleja de neuronas y células no neuronales, cada una de las cuales cumple funciones diferentes. Al mapear los distintos tipos de células en el cerebro y comprender cómo funcionan juntas será posible descubrir nuevas terapias, orientadas a tipos de células individuales relevantes para enfermedades específicas.

Referencias

Comprehensive cell atlas of the first-trimester developing human brain. Emelie Braun et al. Science (2023). DOI:https://doi.org/10.1126/science.adf1226

A comparative atlas of single-cell chromatin accessibility in the human brain. Yang Eric Li et al. Science (2023). DOI:https://doi.org/10.1126/science.adf7044

Transcriptomic diversity of cell types across the adult human brain. Kimberly Siletti et al. Science (2023). DOI:https://doi.org/10.1126/science.add7046