Es un bosque sin árboles y al que no llega ni un rayo de sol. Es majestuoso, a pesar de que cabe en un receptáculo de menos de 20 centímetros de diámetro. Es cómico, trágico, romántico y cruel, y todos sus árboles están predestinados a morir el mismo día. Además, no es único en el mundo, sino que en la Tierra hay más de 7.000 millones de esos bosques. De hecho, cada uno de nosotros es el encargado de cuidar de uno de ellos.

Por si no ha quedado claro, estamos hablando del cerebro humano. Un órgano tan inmenso en su complejidad que podría ser tan infinito como el universo.

Desentrañar el complejo mecanismo de funcionamiento de este órgano vital es el objetivo de científicos de todo el mundo y, en concreto, del norteamericano Sebastian Seung, profesor e investigador en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y autor del libro "Conectoma: cómo las conexiones determinan nuestra identidad", que ha publicado RBA.

En una entrevista celebrada en Madrid con motivo de la publicación del mismo, tuvimos la oportunidad de hablar con él acerca de su teoría de que son las conexiones neuronales las que determinan nuestra identidad. Es decir, de que en ellas estaría la clave de nuestra singularidad.

¿QUÉ ES EL CONECTOMA?

La mayoría de las revistas aéreas incluyen en su contraportada un mapa con las rutas entre ciudades que realiza esa compañía. Pues bien, si reemplazáramos cada ciudad con una neurona y cada vuelo con una conexión entre ellas, tendríamos el mapa de las conexiones entre las neuronas de un cerebro, es decir, lo que Seung denomina conectoma.

El problema, siguiendo con el símil del mapa aéreo, es que en nuestro cerebro hay 100.000 millones de ciudades, es decir, de neuronas, y 10.000 vuelos, es decir, conexiones, entre cada una de ellas. De ahí la complejidad de realizar un mapa detallado de este órgano vital.

Sebastian Seung es uno de los científicos que actualmente está trabajando con el objetivo de hacer un mapa tan preciso de las conexiones neuronales como el que se tiene del genoma. Todo con el objetivo de demostrar una teoría: que las mentes humanas difieren unas de otras porque sus conectomas son distintos. Son tan individuales como nuestro genoma y, de hecho, entenderlo podría abrir una nueva manera de entender nuestra mente.

Según nos explica, “de llegar a comprobarse esta teoría, los trastornos mentales tendrían cura, puesto que bastaría con reparar conectomas. Así, tanto la personalidad como el coeficiente intelectual e incluso nuestros recuerdos podrían estar codificados en nuestro conectoma, de la misma manera que quien tiene los ojos azules los tiene porque alguien de su familia los tuvo también”.

Cuando le preguntamos qué porcentaje de ese conectoma se conoce hoy en día, Seung reconoce, entre risas, que “casi cero”. “Algunas personas cuando utilizan el término conectoma están hablando en realidad de la conexión entre regiones cerebrales", afirma. "Pero otro significado, que es el que yo utilizo, hace referencia a la conexión entre neuronas individuales. Y ese conectoma es el que no conocemos. No solamente en humanos, sino que no lo conocemos ni en ratones, ni en la mosca... Y ese es el sueño de Ramón y Cajal”.

LAS CUATRO ERRES

¿Pero cómo se forma el conectoma de cada individuo? ¿Cómo se forman esas conexiones entre nuestras neuronas y durante qué etapa de nuestra existencia?

A diferencia de nuestro genoma, que se halla determinado desde el momento de la concepción, el conectoma cambia a lo largo de nuestra vida. “El conectoma tiene un plan inicial parcial, determinado por los genes", asegura el investigador, "pero también cambia con tus experiencias de vida. Los neurocientíficos piensan que las memorias están guardadas, codificadas, en el conectoma. Pero cada vez que tienes una experiencia nueva, un patrón de conexiones se crea, se modifica. Y deja huellas del pasado. Pero esto hasta ahora nunca ha podido ser probado de manera empírica, observable”.

Según explica Sebastian Seung, los científicos ya han identificado cuatro tipos básicos de cambios, llamados “las cuatro erres”, y que son la reponderación, la reconexión, la reconfiguración y la regeneración. “La reponderación es un cambio en la fuerza en esa conexión, que puede hacerse más fuerte o más débil", aclara el científico. "La reconexión es la creación de nuevas sinapsis, es decir, conexiones, o la eliminación de las que ya existían. La tercera, la reconfiguración, es el crecimiento o la reducción de la extensión de esas conexiones. Y, por último, la regeneración es la generación o destrucción de neuronas completas”.

“Los cambios más radicales, los últimos de la lista, puede que se detengan según avanzas en edad”, explica Seung. “Pero, para verlo de una manera amplia, lo interesante del conectoma es que es el resultado tanto de los genes como de la generación y de la experiencia. De la lucha entre la naturaleza, que es con lo que naces, y toda tu crianza”. “Algunos neurocientíficos piensan que las conexiones se realizan totalmente al azar y otros que siguen un patrón”, añade.

En su libro, Seung explica que un cerebro vivo no tiene nada que ver con un cerebro muerto, por lo que surge la duda de cómo vamos a conocer el conectoma en su totalidad si los investigadores siempre trabajan con cerebros de personas que ya han fallecido. “El conectoma de un cerebro efectivamente muerto", aclara, "es como si fuera una fotografía que muestra exactamente cómo estaba en el momento en que la persona estaba viva”.

“En el cerebro hay muchas señales eléctricas y químicas que cambian dinámicamente, pero esta dinámica está creada por esa estructura material, que cambia solo lentamente", añade. "Y ese es el conectoma. Y puede haber dos nociones de la personalidad del yo. Hay un yo que cambia de manera rápida. Cambia y es feliz, está triste... Ese es como el yo consciente. Pero el otro yo cambia lentamente y con dificultad. Por poner un ejemplo, la persona puede dejar de fumar o ser un esposo mejor inmediatamente. Y ese es el yo, esa personalidad, que creemos que puede estar en el conectoma. Y nuestro objetivo es encontrar la relación entre estas dos nociones del yo”.

Según argumenta Sebastian Seung, “existen algunas limitaciones que afectan a nuestra capacidad de observar una ciudad viva. Digamos que podríamos observar los actos de un ciudadano concreto, pero seríamos incapaces de ver lo que hacían los demás habitantes de esa ciudad. Los métodos de que disponemos para estudiar los cerebros vivos tienen limitaciones similares”.

Pero para todo ello es necesario descubrir los conectomas humanos. Seung está convencido de que será posible encontrarlos antes de que concluya el siglo XXI. “Primero pasaremos de los gusanos a las moscas. Luego probaremos con los ratones y después, con los monos. Y por último asumiremos el desafío final: un cerebro humano completo. Nuestros descendientes considerarán todos estos logros como una revolución científica”, asegura.

“Los conectomas son como inmensos libros escritos en letras que apenas alcanzamos a ver y en un lenguaje que aún no comprendemos. En cuanto nuestras tecnologías hagan legible su escritura, el siguiente reto será comprender su significado. Pero no va a ser suficiente con encontrar un único conectoma. Vamos a tener que encontrar muchos conectomas y compararlos para comprender por qué una mente difiere de otra, y por qué una mente individual cambia en el curso del tiempo”, explica. Una vez conseguido esto, afirma Seung, “los conectomas llegarán a dominar nuestra manera de pensar lo que significa un ser humano”.