La neurociencia ha tenido progresos inimaginables en la última década y los pacientes han ganado en calidad de vida con cada pequeño hallazgo en la comprensión y tratamiento de los tumores cerebrales, la migraña, la enfermedad de Parkinson y el Alzheimer.

Pero aún falta mucho para que los científicos logren resolver los enigmas de las 90.000 millones de neuronas que realizan 100 billones de conexiones neuronales que nos permiten a los humanos pensar, recordar y emocionarse como no lo hace ningún otro ser vivo del planeta.

El reto es tan colosal que las universidades estatales de Berkeley, San Francisco y Washington se aliaron en una red de innovación investigativa que se llama Weil Neurohub, que arrancará sus actividades gracias a la donación de 106 millones de dólares de la Fundación de la Familia Weill.

La idea es que los neurocientíficos unan esfuerzos con ingenieros, computistas, físicos, químicos y matemáticos para desarrollar el desarrollo de terapias de las enfermedades que afectan al cerebro y al sistema nervioso central.

Cualquier avería en esa torre de control biológica que regula toda nuestra vida afecta nuestro desempeño y tiene un impacto cuantificable que la economía. Según un estudio de la Fundación para la Información, Tecnología e Innovación realizado en 2016, las dolencias como la ansiedad, la depresión, las lesiones cerebrales y de la espina dorsal, la esclerosis múltiple cuestan 1,5 billones de dólares anuales a la economía tan sólo en Estados Unidos, lo que representa casi un 9 por ciento del Producto Interno Bruto.

Entre los proyectos más inmediatos de la alianza se encuentran diseñar y construir un escáner cerebral de alta resolución que permita comprender más a fondo la estructura del cerebro, diseñar neuroterapias específicas para pacientes con enfermedades hereditarias raras y trastornos oculares que causen ceguera, terapias miniaturas no invasivas para tratar lesiones espinales, aplicaciones para detectar diminutas pero potencialmente mortales derrames cerebrales.

La creatividad humana para resolver los desafíos es tan vasta como el cerebro mismo. Y por ello los miembros del Weil Neurohub presagian que la década el 2020 será la era de la neurociencia.

Aquí presentamos algunas de las interrogantes que quedaron sin respuesta en los primeros 20 años del siglo XXI y que pretenden comprender la naturaleza básica del ser humano.

¿Cómo las neuronas codifican la información?

El funcionamiento del cerebro con frecuencia es comparado al de una computadora, al que llegan información eléctrica que es procesada y luego liberada. El problema con esta analogía es que sabemos que los ordenadores codifican la información con combinaciones de ceros y unos conocidos como sistema binario pero conocemos poco sobre la forma cómo las neuronas codifican la información.

Lo que sí conocemos es que las neuronas conducen los impulsos eléctricos a través de una extensión especializada que se llama axón y luego liberan una señal química a las neuronas vecinas en unas conexiones que se llaman sinapsis. Esas señales eléctricas y químicas son las que transmiten la información de todo lo que percibimos a través de los sentidos.

Pero el comportamiento humano es mucho más complejo y apenas comenzamos a comprender cómo entidades como la motivación, la curiosidad, la ansiedad y la confianza son codificadas por neuronas específicas en ciertas áreas del cerebro.