Este ano, em Cerimônia de abertura do curso 2011/2012, tivemos a presença de Javier DeFelipe, Laboratório de Circuitos Cortical (CTB), que deu uma palestra interessante sobre o status do projeto “Cajal Blue Brain” intitulado:

“Engenharia, arquitetura do cérebro e neurociência do século XXI“.

Um vídeo interessante que aborda a dificuldade do projeto, e plotados pesquisa atual no campo da neurociência.

Palestra Inaugural do Curso Evento de abertura 2010-2011 da UPM

Existem apenas duas maneiras de conhecer uma máquina: Uma delas é que o professor que fez nos mostrar o seu artifício; o outro é para desmontar e examinar suas menores partes separadamente e como uma unidade combinada.
Nicolaus estenose destes enxertos, 1669

"Engenharia, arquitetura do cérebro e neurociência do século "

Javier DeFelipe, Laboratório de Circuitos Cortical (CTB),
UPM, Campus de Montegancedo
e Instituto Cajal (CSIC), Madri

Um dos objetivos fundamentais da neurociência é compreender os mecanismos biológicos responsáveis ​​pela atividade mental humana. Não há dúvida de que o cérebro é o órgão mais interessante e enigmático ser humano, porque não só governa o nosso corpo, mas também controla o nosso comportamento e nos permite comunicar com os outros seres vivos e nosso meio ambiente.

Particularmente, estudo de design estrutural de circuitos cerebrais e como estes circuitos contribuir para a organização funcional do córtex cerebral é o grande desafio da ciência no século seguinte, porque representa o alicerce de nossa humanidade; nomeadamente, a atividade do córtex cerebral está relacionado com a capacidade que distingue o homem dos outros mamíferos.

Sinapse

Graças ao desenvolvimento e evolução do córtex cerebral são capazes de executar tarefas como extremamente complicado e, especificamente humano, como escrever um livro, compor uma sinfonia ou desenvolver tecnologia.

Certamente, ciência avançou espetacularmente nas últimas décadas, permitindo o estudo do cérebro a partir de todos os ângulos-genético, molecular, morfológico e fisiológico-, embora temos apenas começando a desvendar alguns dos mistérios que envolve.

Surpreendentemente, Ainda não há resposta para algumas questões fundamentais em neurociência, por exemplo:

• O que é o substrato neural que leva as pessoas a ser humano?
• Como o cérebro é alterado eo motivo esquizofrenia ocorre, Doença de Alzheimer ou depressão?
• Como o cérebro integra informações processadas simultaneamente em diferentes áreas corticais para produzir uma percepção unificada, contínuo e consistente?

Todas estas questões, e muitas outras ainda carecem de resposta, apesar das atuais descobertas científicas. Por essas razões, fez o projeto Blue Brain, que remonta ao ano 2005, cuando A Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Suíça) e IBM anunciaram um ambicioso projeto para criar um modelo funcional do cérebro por engenharia reversa do cérebro dos mamíferos (usando o supercomputador Blue Gene, IBM), a fim de compreender o seu funcionamento e disfunção através de simulações detalhadas.

Tarde 2006, Projeto Blue Brain tinha criado um modelo de unidade funcional básica do cérebro, a columna neocortical. Porém, as metas estabelecidas pelo projeto, que está marcado dentro 10 anos, impôs a sua conversão em uma organização internacional ("O Blue Brain Project", Nat Rev Neurosci. 7, 153-160, 2006).

Floresta de neurônios modelado por GMRV :: Modeling Group e URJC Realidade Virtual

Neste contexto que, em janeiro 2009 Cajal Blue Brain Project, É onde a participação espanhola no projeto, liderado pela Universidade de Madrid (UPM) eo Conselho Nacional de Pesquisa (CSIC).

Em geral, Blue Brain Project é baseado na idéia de que alguns cientistas argumentam que, para compreender o funcionamento do cérebro é necessário primeiro obter um mapa detalhado das ligações entre as diferentes regiões (connectome), e conexões sinápticas entre as populações de neurônios ou neurônios individuais (sinaptoma).

Microcolumna

Esta reconstrução em larga escala e em diferentes níveis de circuitos neurais, "Connectome e sinaptoma", breve será possível graças aos avanços tecnológicos recentes para a aquisição e tratamento de dados experimentais.

Embora a comunidade científica está dividida sobre a viabilidade e validade da hipótese, É importante notar que já levantaram objecções semelhantes ao proposto pela primeira vez o Projeto Genoma Humano, que é agora considerado como uma conquista científica incondicional de grande magnitude.

Um dos pontos fortes do projeto Blue Brain Cajal é que todos os laboratórios e grupos de pesquisa que participam são coordenados, de modo que o esforço é canalizado para alcançar um objetivo específico, usando critérios metodológicos rigorosos comuns.

Assim, os dados gerados num laboratório pode ser usado eficazmente para os outros grupos de pesquisa. Finalmente, Cajal Blue Brain Project é estruturada e funciona como um grande laboratório multidisciplinar. Este projeto está permitindo avanços significativos no conhecimento da arquitetura e função normal do cérebro, que, sem dúvida, servem para explorar soluções para problemas de saúde mental e doenças neurológicas incuráveis ​​atualmente, tais como a doença de Alzheimer.

Dendritos

Na verdade, como a doença de Alzheimer afecta principalmente o córtex cerebral, Acreditamos que a participação de equipamento Cajal Blue Brain Project humanos e tecnológicos podem ser de grande valor para abordar seu estudo global.

O impacto desta doença tem muitas implicações, um, talvez não seja o mais importante, mas o mais facilmente quantificáveis, é o seu custo no sistema de saúde, e, consequentemente, a economia de um país, como o custo da doença depende não só os custos de cuidados de saúde directos (hospitalização, medicação e tratamento), mas também os custos dos cuidados de saúde diretos (residências, terapeutas e da assistência social) e indiretos (recursos da família, econômico e humano).

O formato globais, o impacto econômico da doença de Alzheimer em Espanha é estimado em 15.000 milhão, quase o dobro do lucro de algumas grandes empresas espanholas, começar antes mesmo da crise econômica.

O curso da doença varia, desde alterações neuropatológicas não são homogêneos entre os pacientes ou entre diferentes regiões de seus cérebros. As lesões clínicas e neuropatológicas (placas senis e emaranhados neurofibrilares) concentram-se principalmente no córtex cerebral, mas devido aos poucos dados disponíveis nos circuitos sinápticos cérebro humano normal e de pacientes da doença de Alzheimer, mecanismo (o mecanismos) comprometimento cognitivo básico permanece desconhecida. Na verdade, a correlação entre disfunção cognitiva ea presença de placas e emaranhados parece limitado.

Assim, a capacidade de pesquisa para abordar a possibilidade de proporem soluções para o tratamento da doença de Alzheimer requer estruturação obrigatório um ambicioso em sua abordagem. Você precisa de uma abordagem interdisciplinar em que as iniciativas públicas e privadas estão alinhados na busca de linhas de inovador e integrado conducente ao conhecimento do processo da doença em si de pesquisa e desenvolvimento, evolução, e terapias adequadas, finalmente, sua previsão de tratamento precoce e preventivo.

Colaboração eficaz para articular no estudo da doença de Alzheimer, Cajal Blue Brain Project levantou estreita colaboração com a Fundação Centro Reina Sofia Alzheimer, AFALcontigo Association (Associação Nacional de Alzheimer) e diversas instituições, entre os quais incluem o Centro para Biologia Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM), Centro de Tecnologia Biomédica da UPM, Universidad Rey Juan Carlos, Universidade Complutense de Madrid e da Universidade de Antioquia, na Colômbia.

O objetivo principal é o mapeamento microscópico do cérebro inteiro de pacientes com doença de Alzheimer para ser integrado com informações detalhadas sobre a clínica, genético, molecular, Funcional e condições associados a esta doença. Finalmente, receituário é criar um cérebro digital para analisar a doença a nível mundial a partir desta informação multidisciplinar; para isso é necessário resolver novos desafios tecnológicos e gerir um certo número de recursos originais, a fim de alcançar:

1. O desenvolvimento de ferramentas computacionais para a criação de um banco de dados que contém informação clínica (analítica, neurologia, psiquiatria, psicologia), epidemiológico, neuroimagem funcional (MRI, tractografía, EEG y MEG), morfológica (microscopia confocal e eletrônica), tudo através de sistemas integrados de informação.
2. O concepção de novos métodos e tecnologias Desenvolvimento de software para permitir o gerenciamento específico, ver e explorar de forma interativa e Esta riqueza digital e multimodal intuitiva formulário de informações integrado.
3. O propostas novas técnicas computacionais e análise abrangente do informação permitindo levantar novas hipóteses sobre doença Alzheimer a partir de informações emergente de análise multivariada de dados, multidimensional e multimodal integrado neste formulário.

Com base nessas informações sobre a doença de Alzheimer no formulário yorganizada obtido digitais, e graças a ferramentas e tecnologíadesarrollada, O projeto propõe os meios para:

1. Projetar e conduzir estudos transversais sobre a doença, usando informações a partir de diferentes fontes.
2. Permitir hipóteses sobre a evolução da doença e a maioria desenvolvimento de intrincados.
3. Link para esta doença pesquisadores trabalhando com outros conjuntos de pacientes, As amostras ou métodos, que podem complementar ou levar o informações recolhidas pelo projeto e tecnologias de suporte desenvolvido.
4. Simular e recriada por meio de diferentes técnicas de modelos in silico do doença e os tratamentos possíveis.

Assim, afirmam que a estrutura organizacional da Cajal Blue Brain Project serve como um modelo de pesquisa internacional, bem cumprido nosso objetivo de mostrar que a ponte estabelecida entre a neurociência e as tecnologias desenvolvidas na UPM é essencial para aumentar a capacidade de investigação e avanços significativos para o estudo da arquitectura e do cérebro normal e patológico.

Texto original (UPM)

Cajal Blue Brain: Simulação molecular do cérebro

NEUROSCIENCE