miércoles, 15 de agosto de 2012

Conectomas e Inmortalidad


En estos últimos años se han puesto de moda las palabras terminadas en -oma: genoma, epigenoma, transcriptoma, proteinoma y hasta exposoma. Uno de estos -omas es el Conectoma, que consiste en el mapa de todas las conexiones neuronales del cerebro. Conectómica sería la ciencia relacionada con el establecimiento y análisis de todo el sistema de conexiones del cerebro. Se ha puesto en marcha el Proyecto del Conectoma Humano, inspirado en el proyecto Genoma Humano, que está esponsorizado por el Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH), que es un organismo oficial. En 1986 se consiguió reconstruir todas las conexiones neuronales y sinápticas del nematodo llamado Caenorhabditis Elegans(C. Elegans, para los amigos), único Conectoma completado hasta la fecha. 

Este nematodo es uno de los bichos más estudiados del planeta porque tiene exactamente 302 neuronas en todo su cuerpo, bueno 302 o 383, para ser exactos. Hay dos clases de C. Elegans, uno hermafrodita y otro macho ( no hay hembras). Los machos se emparejan con hermafroditas, pero esto significa que el macho es ligeramente diferente del hermafrodita, el macho es el que tiene 383 neuronas y el hermafrodita 302. La mayor parte de esta diferencia de  neuronas son neuronas que tienen que ver con las conductas de apareamiento. Cuando un macho encuentra un hermafrodita se desliza recorriendo su cuerpo para buscar la vulva y entonces inserta una especie de espina con la que insemina al hermafrodita y luego sale corriendo. Tienen que actuar rápido porque los hermafroditas no suelen cooperar y tienden a huir, a fin de cuentas ellos pueden fertilizarse a sí mismos, o sea que no necesitan a esos machos incordiantes. Por ello, en la zona posterior del cuerpo los machos tienen 170 neuronas relacionadas con su aparato sexual y estas conductas sexuales que los hermafroditas no tienen. El Conectoma que se ha mapeado en su totalidad es el del hermafrodita, pero todavía no el del macho. 

Si tenemos en cuenta que el nematodo tiene apenas unas 7000 conexiones en total y que conseguir su conectoma costó 12 años, mientras que cada milímetro de nuestro córtex cerebral contiene aproximadamente 1000 millones de sinapsis pues nos damos cuenta de la complejidad de completar el Conectoma humano. Llevaría millones de pesona-año de trabajo. Se ha calculado que el conectoma humano generaría un trillón ( anglosajón) de gigabytes de datos. Para comparar, el Genoma HUmano completo ocupa unos pocos gigabytes. La esperanza de los científicos es que si supiéramos más sobre estas conexiones podríamos aprender más sobre las funciones del cerebro ( movimiento, aprendizaje, memoria, emociones...) así como sobre enfermedades como el autismo, la esquizofrenia, el Alzheimer y otras.

Hasta aquí la ciencia, ahora viene la ficción. Sebastian Seung propone la idea de que somos nuestro conectoma, nuestro yo está contenido en las conexiones del cerebro, si la actividad neuronal codifica nuestras emociones, pensamientos, percepciones, o incluso la conciencia, pues teniendo el conectoma tendríamos todo ese tipo de experiencias que componen nuestro yo. Hay que decir que el conectoma cambia con el tiempo, unas conexiones se pierden otras nuevas se forman, el mero hecho de pensar puede cambiar nuestro conectoma.

A partir de esa idea algunos visionarios, como Kenneth Haywoth quieren utilizar estos conocimientos para conseguir la inmortalidad. El plan de Kenneth sería: conservar un cerebro, cortarlo en microcapas y conseguir el conectoma completo, se simula el conectoma en un ordenador, a esto lo llaman “mind uploading”, cargar o volcar la mente en el ordenador,y luego se une ese ordenador a un cuerpo de robot. Es decir, algo parecido a lo que se plantea en películas como Avatar o Matrix. Hayworth predice que ese proceso de transferencia de un cerebro biológico a un sistema operativo basado en silicio será posible para el año 2110 y que para esa época será tan normal como la cirugía láser ocular lo es hoy en día. Hay que decir que este proyecto ( en el que Hayworth ya está enfrascado y está recogiendo dinero) no es exactamente igual a la  Criónica, esa otra idea de congelar tu cuerpo para resucitarlo en el futuro al que se apuntaron algunos millonarios, aunque tienen una fase común. Hayworth dice que la posibilidad de sobrevivir por medio de la Criónica es de 0, 001.

Hayworth está dispuesto a realizar el proceso en sí mismo, tras anestesiarle se le aplicaría un cóctel de productos tóxicos que fijarían cada proteína y cada lípido de su cerebro impidiendo su degeneración aunque esto le mataría instantáneamente, claro. Después se le inyectarían soluciones con tinciones de metales pesados que harían sus membranas visibles bajo el microscopio. Se extraería todo el agua del cerebro y la médula  y se sustituiría por una resina plástica. Cada neurona y cada sinpasis quedaría preservada al nivel de nanometros, el fósil más perfecto imaginable. En su momento el cerebro sería cortado en microcapas y estudiado con microscopio electrónico. Después, el cerebro físico sería destruido y en su lugar tendríamos un mapa con su conectoma. En 100 años, como hemos dicho, los científicos serían capaces de determinar la función de cada neurona y sinapsis y construir una simulación de su mente. Como el proceso de plastificación habría conservado sus nervios espinales, la mente contenida en ese ordenador se podría conectar a un cuerpo de robot. No es algo que todo el mundo quiera hacer, dice Hayworth, pero es algo que todo el mundo debería tener el derecho de hacer.

Hayworth ha fundado la Fundación de Preservación del Cerebro e incluso ha publicado unos Derechos de Preservación del Cerebfo Humano y está intentando mejorar las técnicas necesarias en conservación de cerebros que son ineficaces por ahora. Forman parte de esta fundación personas como David Eagleman, el neurocientífico o Michael Shermer el editor de la revista Skeptic, aunque hay que decir que no están de acuerdo con toda la idea de Hayworth.

No es mi intención criticar este proyecto y discutir si de verdad somos o no nuestro conectoma, si más importante que las conexiones son las señales que fluyen  a través de ellas y hacer una crítica científica de este asunto. Tampoco quiero entrar en si la Inmortalidad es deseable o no. Pero las ideas de Hayworth me parecen provocadoras y estimulantes y todo lo que nos haga pensar creo que debe ser bienvenido

Referencias:

11 comentarios:

  1. Efectivamente, hace pensar. Y también tengo que decir que me alivia que Shermer no comparta por completo la idea de Hayworth.

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  2. Efectivamente, Schermer y otros están ahí por hacer avanzar las técnicas de conservación del cerebro, los microtomos necesarios, las técnicas de microscopía electrónica y demás, pero no comparten la filosofía última en relación a la Inmortalidad.

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  3. Hola,

    Muy buen artículo, pero, ¿podría saber la fuente o alguna referencia de donde provenga lo de que Eagleman o Shermer no están de acuerdo con toda la idea de Hayworth?

    Gracias y saludos.

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  4. Sí, es la última referencia que he puesto
    http://chronicle.com/article/The-Strange-Neuroscience-of/132819/

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  5. Muchas gracias Pitiklinov,

    Sin embargo y aunque era de esperar una posible resistencia al proyecto de Hayworth por parte de Shermer, en la fuente que tan amablemente me has proporcionado, alude sólo a la resistencia de Sporns pero no a Shermer ni a Eagleman, al menos yo no lo veo. ¿Me estoy perdiendo algo?

    Miles de gracias otra vez y saludos!

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  6. Tienes razón que a Shermer no le cita expresamente, dice "some board members insist that they don´t share all of Hayworth´s views. No es solo Sporns, son varios, aunque luego es Sporns el que habla. Conociendo la trayectoria de Shermer creo que no es arriesgado deducir que Shermer no puede compartir esas ideas.
    Pero Eagleman sí aparece criticando las ideas de Haywarths, unos párrafos más atrás:

    Movshon, who has debated Seung in public, sums his argument up like this: "Our brains are not the pattern of connections they contain, but the signals that pass along those connections."

    The Baylor neuroscientist David Eagleman offers an analogy. Suppose that an alien creates a perfect street map of Manhattan. Would that explain how Manhattan functions and what makes it unique? To answer those questions, he says, the alien would need to see what's happening inside those buildings, how people are interacting. Dropping the analogy, Eagleman says, "Maybe we need to know the states of the individual proteins, their exact spatial distributions, how they articulate with neighboring proteins, and so on." To understand the brain well enough to copy it, neurons might be insufficient.

    "Neuroscience is obsessed with neurons because our best technology allows us to measure them," Eagleman says. "But each individual neuron is in fact as complicated as a city, with millions of proteins inside of it, trafficking and interacting in extraordinarily complex biochemical cascades."

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  7. Hola Pitiklinov, encantado de saludarte. Gran post el tuyo.

    Por el interés que me merece, retomo el tema de mi compañera May LoGa en lo que respecta a Shermer si no es demasiada molestia ya. Por favor, ¿podría preguntarte qué relación estableces entre la trayectoria de Shermer y tu deducción de que él "no puede compartir esas ideas"? ¿A qué ideas te refieres? ¿O es sólo a lo que concierne al proyecto de la "Brain Preservation Foundation" (el de Hayworth)?

    Muchas gracias de nuevo.

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    1. Tengo que reconocer, Javier, que he saltado a las conclusiones sin tener pruebas. Cuando iba leyendo lo de la Fundación y vi que estaba Shermer ahí pegué un bote en la silla, porque no me pegaba ni con cola. He leído algún libro de él y muchos artículos y no me encaja, pero luego al decir que algunos miembros no estaban de acuerdo deduje ipso facto que Shermer era uno. Yo sigo apostando a que Shermer no aprueba esto pero ya sois dos que lo veis de otra manera así que puedo estar equivocado.
      Quizás la diferencia entre May Loga y tú conmigo es que las ideas de Hayworth os parecen lo bastante científicas para que Shermer las apruebe, ¿es eso?
      Si queréis hablamos de ello
      En cualquier caso estoy encantado de tener lectores que leen con tanto detenimiento y espíritu crítico. Os agradezco a May Loga y a tí vuestros comentarios y os prometo que la próxima vez tendré más cuidado al hacer deducciones...

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  8. Tenía guardada una Contra con Seung pero no la encuentro :( pero dejo esto que sí he encontrado en mi desván por si le interesa a alguien http://naukas.com/2010/10/04/somos-nuestro-conectoma/

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