El cerebro, el ordenador humano
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Si pensamos en uno de los órganos más enigmáticos para los ciudadanos es el cerebro. Su estudio es todo un reto para la comunidad científica y ha interesado a muchos investigadores en la historia, pero el que abrió el campo de estudio de la neurociencia fue un español, Santiago Ramón y Cajal. Él desarrolló una teoría revolucionaria, la "doctrina de la neurona", basada en que el tejido cerebral está compuesto por células individuales. Su trabajo le valió el Premio Nobel de Medicina en 1906, compartido con Camilo Golgi, que creó la técnica de estudio. De su influencia hablaba Miguel Marín Padilla, neurocientífico jumillano que recibió el Premio Jacobs Javits del Congreso de EEUU y también lo comenta Luis Puelles, profesor emérito de la Universidad de Murcia.
Desde principios del siglo XX el avance en el estudio del cerebro ha sido exponencial y ha tenido un reflejo directo en la asistencia sanitaria. Ahora disponemos de tratamientos para el ictus o la epilepsia y es posible gracias al avance de la investigación. Pero el funcionamiento del cerebro es tan complejo que su sistema de redes neuronales sirve de inspiración para otras ramas del conocimiento, como son la informática, para crear los sistemas de inteligencia artificial.
El trabajo que empezó Cajal y han seguido expertos en todo el mundo nos ha dado información muy valiosa de este órgano. Ahora sabemos que el cerebro contiene miles de millones de neuronas organizadas en estructuras que coordinan el pensamiento, las emociones, la conducta, el movimiento y las sensaciones. Todo esto se produce a una velocidad grandísima, de la que no somos conscientes cuando hacemos alguna de esas funciones. Héctor Rodríguez, neuropatólogo del Hospital Virgen de la Arrixaca, explica que coordina todos las aspectos físicos y emocionales de los seres humanos. Cómo somos y cómo nos comportamos también lo decide nuestro cerebro.
El conocimiento del cerebro, unido también al desarrollo tecnológico, ha permitido que se mejore en la asistencia sanitaria. En Murcia, el Servicio de Neurología del hospital Virgen de la Arrixaca, está dedicado al tratamiento de los pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular o tienen una enfermedad de tipo neurológico. Las enfermedades del sistema nervioso son muy amplias, desde las puramente cerebrales a otras que afectan a otras zonas del cuerpo. Para eso tienen distintas unidades en el centro sanitario, según explica Ana Morales, jefa del Servicio de Neurología. Además, ahora se pueden tratar enfermedades como la esclerosis múltiple, el Párkinson o la epilepsia.
Hasta el momento, los científicos saben cómo se activan una serie de áreas y circuitos de cuestiones físicas, como los movimientos; sin embargo, ahora pretenden conocer aspectos emocionales, como indica Salvador Martínez, catedrático de la Universidad Miguel Hernández de Elche e investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante, un centro coordinado de esa Universidad y el Centro Superior de Investigaciones Científicas. Él asegura que nos queda muchísimo por conocer del cerebro y un ejemplo del que nos habla es la enfermedad mental. Precisamente esos son los retos que tiene la neurociencia, no es sencillo investigar sobre el cerebro. Luis de Puelles, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante, lo compara con conocer la estructura de un bosque amazónico, usando las palabras de Santiago Ramón y Cajal. Puelles trabaja en conocer el desarrollo embrionario porque desde el origen se pueden saber las razones por las que el cerebro tiene la conformación que tiene.
La tendencia de la investigación en la materia está relacionada con las patologías asociadas a la edad, como dice Mar Mendibe, vicepresidenta del Área Científica de la Sociedad Española de Neurología y directora científica del Instituto de Investigación BioCruces, en Bilbao. La investigación se realiza de dos formas. A nivel físico, analizando cerebros que donan los pacientes, y a nivel informático, con modelos computacionales que permiten hacer simulaciones. Para hacer la investigación física existe una coordinación nacional e internacional. En el caso español se realiza con el Instituto de Salud Carlos III y el Hospital Virgen de la Arrixaca de Murcia lo hace a través del Banco de cerebros. En este momento tienen 314 cerebros, aunque es necesaria la donación de personas sanas y con enfermedades para hacer investigación. Pueden contactar en el teléfono 968 395 523 en horario de mañana. La otra rama de la investigación, la computacional. Las tendencias van por el uso del Big Data para procesar grandes cantidades de datos, la inteligencia artificial y la generación de modelos computaciones que se asemejen a la mente.
¿Cuál va a ser el futuro? Ahora se diseñan redes neuronales computacionales que recapitulan lo que hacen las neuronas en el cerebro. Precisamente, la tecnología se utiliza para avanzar en la investigación del cerebro y a la inversa, la estructura del cerebro formada por redes neuronales, debido a su complejidad, se utilizan como inspiración para la investigación computacional para el diseño de sistemas de inteligencia artificial. De hecho, el Premio Nobel de Física de este año ha sido para John J. Hopfield y Geoffrey E. Hinton “por descubrimientos e invenciones fundamentales que permiten el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales”. Las aportaciones de ambos han sido claves para el llamado machine learning, los distintos métodos por los que las máquinas aprenden. Lo explica Antonio Guirao, profesor de Física de la Universidad de Murcia e investigador principal del grupo Procesamiento Humano de Información.
