"Mi objetivo es lograr desarrollar tratamientos para la enfermedad de Parkinson, la epilepsia y el dolor crónico mediante la normalización de la actividad anormal en regiones cerebrales específicas de orden superior, como la corteza prefrontal, en primates no humanos", aseguró rotundo el Prof. Takafumi Minamimoto, director adjunto del Centro de Neuroimagen Avanzada del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Cuánticas (Chiba, Japón), ponente internacional que inauguraba este pasado martes 14 de octubre la Semana Cajal, una iniciativa de la Real Academia Nacional de Medicina de España (RANME) que tiene como fin homenajear al Dr. Santiago Ramón y Cajal (Premio Nobel de Medicina en 1906). La Semana Cajal ha contado, un año más, con una serie de conferencias magistrales y actividades divulgativas coordinadas por el Prof. José Obeso, académico de número de Neurología de la RANME.
En este caso, el Prof. Minamimoto es uno de los pioneros a nivel mundial en la aplicación de tecnologías quimiogenéticas a primates no humanos para investigar la función de circuitos neuronales específicos. Sus principales intereses de investigación incluyen los mecanismos neuronales de la motivación, la emoción y la toma de decisiones.
“Para lograr obtener terapias para estas enfermedades es fundamental identificar qué regiones cerebrales, circuitos o marcadores moleculares están involucrados y cómo administrar genes terapéuticos con precisión a esas áreas. En el caso de los trastornos psiquiátricos como la depresión, donde la disfunción cerebral subyacente aún no está clara, nuestro primer objetivo es comprender la base neuronal de los síntomas”, afirmó.
"Hemos desarrollado un método para visualizar y controlar circuitos neuronales en tiempo real en animales grandes como los monos, utilizando receptores quimiogenéticos (DREADD) y un fármaco de diseño (DCZ). Esto nos ha ayudado a esclarecer el papel de circuitos específicos en las funciones cerebrales y ha demostrado su potencial para aplicaciones clínicas", explicó el Prof. Minamimoto, quien reconoció que, aunque su uso clínico en humanos aún está en desarrollo, están trabajando en la validación de la seguridad para la administración en genes y el uso de DCZ.
Pero ¿podemos comparar el funcionamiento del cerebro de un macaco con el de un humano? "Sí, hasta cierto punto", reconoció este investigador. "Mediante imágenes no invasivas como la resonancia magnética, podemos comparar las respuestas cerebrales de monos y humanos en condiciones similares. Por ejemplo, observamos patrones de actividad similares en regiones cerebrales correspondientes cuando ambas especies realizan las mismas tareas y, recientemente, algunos estudios en pacientes humanos con electrodos implantados también han hecho posible las comparaciones directas", reveló. "Por supuesto, ciertas habilidades complejas como el lenguaje, el razonamiento abstracto o la planificación futura son exclusivas de los humanos", añadió.
La inteligencia artificial también es clave para rastrear las expresiones faciales de los macacos
Dado que los macacos no se comunican de forma verbal, este equipo de investigadores utiliza tareas conductuales para observar y medir los resultados, evaluando funciones como la memoria y la toma de decisiones, y después analizan los datos mediante modelos computacionales. "Ahora ya también utilizamos herramientas de inteligencia artificial (IA) para analizar vídeos y rastrear los movimientos y las expresiones faciales de los animales en entornos naturales. Esto nos permite detectar patrones de comportamiento significativos y estimar estados internos no verbales en los animales", aseguró el Prof. Minamimoto.
Este investigador japonés reconoció que la IA les ayuda de muchas maneras. "Por ejemplo, en la tomografía por emisión de positrones (PET), a veces utilizamos simulaciones basadas en IA para seleccionar y diseñar moléculas que se unan a nuevos objetivos. Asimismo, también comparamos los datos neuronales del sistema visual del cerebro con la forma en que los modelos de IA reconocen las imágenes para comprender mejor el procesamiento visual tanto en sistemas biológicos como artificiales", detalló.
Por último, el Prof. Minamimoto insistió en que la dopamina y la serotonina son ambos neurotransmisores esenciales para una motivación saludable y, por tanto, mantener la salud cerebral es clave para mejorar nuestras emociones positivas y nuestra memoria. "La serotonina, por ejemplo, se sintetiza a partir del triptófano, un aminoácido presente en alimentos como el pescado, la carne, las legumbres o el chocolate negro. La exposición a la luz solar también ayuda a regular los niveles de serotonina. Por su parte, la dopamina está relacionada con la anticipación de cosas o eventos positivos y aumenta antes, durante y después de la actividad física", recordó. Por lo tanto, concluyó, "el pensamiento positivo, el ejercicio ligero y una buena alimentación son beneficiosos; personalmente, trato de despertarme con esperanza, tomar un poco el sol, hacer ejercicio ligero y comer un buen desayuno todos los días".
La Semana Cajal, una semana dedicada a emular la actividad neurocientífica de Ramón y Cajal
Tras la IX Conferencia Cajal impartida por el Prof. Minamimoto, el miércoles 15 a las 9:45h se llevó a cabo en la misma sede de la RANME (calle Arrieta 12, Madrid) la XII Lectura Continuada de la obra autobiográfica de Santiago Ramón y Cajal “Recuerdos de mi vida”, que fue realizada entre académicos, médicos, periodistas y alumnos de bachillerato.
A continuación, a las 12h, se celebró el I Certamen de Píldoras Informativas sobre Santiago Ramón y Cajal, una actividad dirigida a estudiantes de bachillerato del IES San Mateo y el IES Europa, ambos en Madrid. La coordinadora, la Prof.ª María Trinidad Herrero, académica de número de la RANME y directora de la Cátedra de Comunicación Sanitaria de la Fundación ASISA en la Universidad de Murcia, fue la encargada de su organización y una de las miembros del jurado que, tras una complicada deliberación por el alto nivel de los participantes, llegó a la siguiente deliberación:
Al día siguiente, el jueves 16, tuvo lugar el simposio científico "Fronteras en Neurociencias", coordinado por el Prof. Obeso y la Prof.ª Herrero, con la colaboración de Boston Scientific. "Para esta edición se han elegido a investigadores relativamente jóvenes, pero asentados y con prestigio reconocido, en plena fase de creatividad y productividad", explicó este neurólogo. Aquí se abordaron desde los aspectos de la morfología neuronal básicos y relevantes para conocer el origen de la enfermedad de Parkinson hasta nuevas opciones terapéuticas y las enseñanzas que la estimulación cerebral profunda conlleva.
Uno de los ponentes de este simposio, el Dr. Javier Blesa, investigador del Centro Integral de Neurociencias Abarca Campal HM CINAC, ubicado en el Hospital Universitario HM Puerta del Sur de Móstoles de Madrid, apuntaba lo siguiente: "Las neuronas dopaminérgicas representan menos del 1% del total de neuronas del cerebro y, sin embargo, regulan comportamientos muy diversos como el movimiento, el apetito, la recompensa, la aversión o el placer. Su disfunción está implicada en numerosos trastornos neurológicos y psiquiátricos, como la enfermedad de Parkinson, el TDAH, la depresión, el dolor crónico o la adicción a drogas. El gran interrogante siempre ha sido cómo un grupo tan pequeño de neuronas puede estar detrás de funciones y trastornos tan diferentes, y es precisamente ahí donde el estudio de sus distintos subtipos empieza a aportar respuestas".
Este experto comentaba que, hace diez años, se demostró que existen múltiples subtipos de neuronas dopaminérgicas con perfiles moleculares distintos, lo que sugiere que cada subtipo podría estar asociado a funciones específicas. "Este conocimiento podría tener un gran impacto en el desarrollo de tratamientos más específicos y eficaces. Sin embargo, aún quedan muchas preguntas abiertas sobre las características de estos subtipos, por ejemplo, si poseen proyecciones axonales únicas que puedan explicar su especialización funcional", matizaba el Dr. Blesa.
"Cada año, la Semana Cajal de la RANME nos lleva a reflexionar sobre las posibles consideraciones y opiniones que hubiera tenido nuestro primer Premio Nobel español al conocer los métodos y posibilidades de la neurociencia del siglo XXI. Sin duda, admiraría el panorama actual, pero seguramente también tendría muchísimas preguntas, pues los secretos del sistema nervioso son inacabables y ello empuja a querer entender mejor el ser humano y paliar las consecuencias de las enfermedades neuropsiquiátricas", concluía el Prof. Obeso.
Por último, el viernes 17 se llevó a cabo la presentación y matasellado oficial del homenaje filatélico a las mujeres en la Escuela Cajal, coordinado por la Dirección de Filatelia y Relaciones Institucionales de Correos y por Belén Yuste, responsable del Área de Cultura y Ciencia del Hospital Universitario 12 de Octubre de Madrid, escritora y divulgadora científica.
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Calle Arrieta 12
28013 Madrid
Telf. +34 91 547 03 18
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