TED, transcripicion: Sebastian Seung -> Yo soy mi conectoma
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Vivimos en un tiempo notable:
la era de la genómica.
El genoma es toda la secuencia del ADN.
Tu secuencia y la mía son levemente diferentes.
Por eso tenemos aspectos diferentes.
Yo tengo ojos marrones.
Ustedes quizá azules o grises.
Pero no es sólo superficial.
Los titulares nos dicen
que los genes pueden provocar enfermedades espantosas,
y quizá modelar nuestra personalidad
o provocarnos trastornos mentales.
Nuestros genes parecen tener
un poder impresionante en nuestro destino.
Y, sin embargo, me gustaría pensar
que soy más que mis genes.
¿Qué piensan muchachos?
¿Son Uds más que sus genes?
(Audiencia: Sí) ¿Sí?
Creo que algunas personas están de acuerdo conmigo.
Creo que deberíamos hacer una declaración.
Creo que debemos decirlo todos juntos.
Muy bien: "Soy más que mis genes", todos juntos.
Todo el mundo: soy más que mis genes.
(Vítores)
Sebastian Seung: ¿Qué soy?
(Risas)
Soy mi conectoma.
Ahora, como son realmente geniales,
pueden seguirme la corriente y decirlo todos juntos también.
(Risas)
Bien. Ahora todos juntos.
Todo el mundo: soy mi conectoma.
SS: eso estuvo genial.
Gente, son fabulosos, ni siquiera saben qué es un conectoma
pero están dispuestos a jugar conmigo.
Ya me puedo dar por satisfecho.
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Hasta ahora se conoce un solo conectoma:
el de este gusano minúsculo.
Su modesto sistema nervioso
consta de sólo 300 neuronas.
Y en las décadas del 70 y 80
un equipo científico
trazó el mapa de sus 7.000
conexiones interneuronales.
En este diagrama cada nodo es una neurona
y cada línea una conexión.
Este es el conectoma
del gusano C. elegans.
Nuestro conectoma es mucho más complejo
porque nuestro cerebro
tiene más de 100 mil millones de neuronas
y 10 mil veces más conexiones.
Hay un diagrama como este para nuestro cerebro
pero no hay manera de que quepa en esta diapositiva.
Nuestro conectoma tiene un millón de veces más conexiones
que letras en todo nuestro genoma.
Eso es mucha información.
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¿Qué hay en esa información?
No lo sabemos con seguridad pero hay teorías.
Desde el siglo XIX los neurocientíficos han especulado
que quizá los recuerdos,
la información que te define --
quizá tus recuerdos, están almacenados
en las conexiones interneuronales.
Y tal vez otros aspectos de la identidad personal,
quizá tu personalidad, tu intelecto,
tal vez estén también codificados
en las conexiones interneuronales.
Ahora pueden ver por qué les propuse esta hipótesis:
soy mi conectoma.
No les pedí que lo canten porque sea cierto,
sólo quiero que lo recuerden.
Y, de hecho, no sabemos si esta hipótesis es correcta
porque nunca hemos tenido tecnologías
tan potentes como para demostrarla.
Hallar el conectoma de ese gusano
llevó una docena de años de tedioso trabajo.
Y para encontrar conectomas de cerebros como los nuestros
necesitamos tecnologías más sofisticadas, automatizadas,
que aceleren el proceso de búsqueda de conectomas.
En los próximos minutos les voy a contar de alguna de estas tecnologías
que se encuentran actualmente en desarrollo
en mi laboratorio y en el de mis colaboradores.
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Probablemente ya hayan visto imágenes de neuronas.
Pueden reconocerlas instantáneamente
por sus formas fantásticas.
Tienen largas y delicadas ramificaciones;
en pocas palabras: parecen árboles.
Pero esto es una sola neurona.
Para encontrar conectomas
tenemos que ver todas las neuronas al mismo tiempo.
Vamos a conocer a Bobby Kasthuri
del laboratorio de Jeff Lichtman
de la Universidad de Harvard.
Bobby tiene allí rebanadas muy delgadas
de un cerebro de ratón.
Y lo estamos aumentando 100.000 veces
para tener la resolución
que nos permita ver las ramas de neuronas todas al mismo tiempo.
Salvo que todavía no pueden reconocerlas
y por eso tenemos que trabajar en tres dimensiones.
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Si tomamos muchas imágenes de muchas rebanadas del cerebro
y las apilamos
obtenemos una imagen tridimensional.
Todavía no pueden ver las ramas.
Así que empezamos por arriba
y coloreamos de rojo la sección transversal de una rama,
y hacemos lo mismo con la rebanada siguiente
y con la próxima.
Y seguimos así,
rebanada tras rebanada.
Si continuamos con toda la pila
podemos reconstruir la figura tridimensional
de un pequeño fragmento de la rama de una neurona.
Y podemos hacerlo con otra neurona en verde.
Y puede verse que la neurona verde toca a la neurona roja
en dos partes,
y eso es lo que se llama sinapsis.
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Acerquémonos a una sinapsis.
Mantengamos la vista en el interior de la neurona verde.
Deberían ver unos circulitos.
Se llaman vesículas.
Contienen una molécula conocida como neurotransmisor.
Y así, cuando la neurona verde quiere comunicarse,
cuando quiere enviar un mensaje a la neurona roja,
escupe un neurotransmisor.
En la sinapsis las dos neuronas
se dice que están conectadas
como dos amigas que hablan por teléfono.
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Ya ven cómo encontrar una sinapsis.
¿Cómo podemos encontrar un conectoma?
Bueno, tomamos esta pila de imágenes tridimensionales
y la procesamos como si fuese un libro para colorear en 3D.
Pintamos cada neurona con un color diferente
y luego miramos en todas las imágenes,
encontramos las sinapsis
y anotamos los colores de las dos neuronas involucradas en cada sinapsis.
Si pudiéramos hacer esto con todas las imágenes
encontraríamos un conectoma.
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Hasta ahora
han aprendido lo básico sobre neuronas y sinapsis.
Por eso creo que están listos para abordar
uno de los temas más importantes de la neurociencia:
¿en qué difieren los cerebros de hombres y mujeres?
(Risas)
Según este libro de auto-ayuda
el cerebro masculino es como un gofre;
mantienen su vida dividida en secciones.
El cerebro femenino es como los espaguetis:
todo en su vida está relacionado con todo lo demás.
(Risas)
Ustedes se ríen,
pero este libro cambió mi vida.
(Risas)
En serio, ¿cuál es el error en esto?
Ya saben lo suficiente como para responder cuál es el error en esta afirmación.
No importa si uno es hombre o mujer
todos los cerebros son como espaguetis.
O tal vez son capellini delgadísimos con ramificaciones.
Así como un espagueti
toca a muchos otros en el plato,
una neurona toca a muchas otras
mediante sus ramas enredadas.
Una neurona puede estar conectada con muchas otras,
porque puede haber sinapsis
en estos puntos de contacto.
A estas alturas es posible que hayan perdido la perspectiva
del tamaño real de este cubo de tejido cerebral.
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Veamos una serie de comparaciones.
Les voy a mostrar. Esto es muy diminuto. Tiene 6 micrones de lado.
Aquí está comparado con una neurona entera.
Y se nota que en realidad sólo los fragmentos más pequeños de las ramas
están contenidos dentro de este cubo.
Y una neurona es más pequeña que el cerebro.
Ese es el cerebro de un ratón.
Es mucho más pequeño que el humano.
Por eso cuando le muestro esto a mis amigos
a veces me han dicho:
"Sabes Sebastian, deberías darte por vencido.
La neurociencia es imposible".
Porque si uno mira al cerebro a simple vista
no ve realmente lo complejo que es
pero si usamos un microscopio
finalmente se revela su oculta complejidad.
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En el siglo XVII
el matemático y filósofo Blaise Pascal,
escribió sobre su temor al infinito,
su sensación de insignificancia
al contemplar las vastas extensiones del espacio exterior.
Y, como científico,
no se supone que deba hablar de mis sensaciones.
Demasiada información, profesor.
(Risas)
Pero, ¿puedo?
(Risas)
(Aplausos)
Siento curiosidad,
y siento asombro,
pero a veces, también desesperación.
¿Por qué elegí estudiar
este órgano tan asombroso en su complejidad
que bien podría ser infinito?
Es absurdo.
¿Cómo nos atrevemos siquiera a pensar
que alguna vez podremos entender esto?
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Y, sin embargo, persisto en este empeño quijotesco.
De hecho, actualmente abrigo nuevas esperanzas.
Algún día
una flota de microscopios capturará
cada neurona y cada sinapsis
en una gran base de datos de imágenes.
Y algún día supercomputadoras con inteligencia artificial
analizarán las imágenes sin supervisión humana
para sintetizarlas en un conectoma.
No lo sé, pero espero vivir para ver ese día.
Porque hallar un conectoma humano entero
es uno de los desafíos tecnológicos más grandes de todos los tiempos.
El éxito demandará el trabajo de generaciones.
En la actualidad, mis colaboradores y yo,
estamos buscando algo mucho más modesto,
sólo encontrar conectomas parciales
de pequeños trozos de cerebro de ratones y humanos.
Pero incluso eso será suficiente para las primeras pruebas de esta hipótesis
de que soy un conectoma.
Permítanme que intente convencerlos de la plausibilidad de esta hipótesis,
que vale la pena tomar en serio.
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A medida que crecemos en la infancia
y envejecemos en la adultez
nuestra identidad cambia lentamente.
Del mismo modo cada conectoma
cambia con el tiempo.
¿Qué tipo de cambios ocurren?
Bueno, las neuronas, como los árboles,
pueden tener nuevas ramas
y perder otras.
Se pueden crear sinapsis
y se pueden eliminar otras.
Y las sinapsis pueden aumentar de tamaño,
y pueden disminuir de tamaño.
Segunda pregunta:
¿qué provoca estos cambios?
Bueno, es verdad.
Hasta cierto punto están programados por los genes.
Pero esa no es la historia completa
porque hay señales, señales eléctricas,
que viajan por las ramas de las neuronas
y señales químicas
que saltan de rama en rama.
Estas señales se llaman actividad neuronal.
Y hay mucha evidencia
de que la actividad neuronal
codifica el pensamiento, los sentimientos y las percepciones,
nuestras experiencias mentales.
Y hay mucha evidencia de que la actividad neuronal
puede hacer que cambien nuestras conexiones.
Y si se unen estos dos hechos
esto significa que nuestras experiencias
pueden cambiar nuestro conectoma.
Por eso cada conectoma es único,
incluso los de gemelos genéticamente idénticos.
El conectoma es la confluencia de naturaleza y crianza.
Y podría ser cierto
que el mero acto de pensar
puede cambiar nuestro conectoma;
una idea que puede resultar poderosa.
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¿Qué hay en esta imagen?
Una corriente de agua fría y refrescante, dicen.
¿Qué más hay en esta imagen?
No se olviden del surco de la Tierra
llamado lecho del arroyo.
Sin él el agua no sabría en qué dirección fluir.
Y con el arroyo
me gustaría proponer una metáfora
de la relación entre la actividad neuronal
y la conectividad.
La actividad neuronal cambia constantemente.
Es como el agua del arroyo; nunca se queda quieta.
Las conexiones
de la red neuronal del cerebro
determinan las vías
por las que fluye la actividad neuronal.
Entonces el conectoma es como el lecho del arroyo.
Pero la metáfora es más rica.
Porque es verdad que el lecho del arroyo
guía al flujo de agua
pero, con el tiempo,
el agua también da forma al lecho del arroyo.
Y como acabo de decirles
la actividad neuronal puede cambiar al conectoma.
Y si me permiten elevar
el nivel de la metáfora
les recordaré que la actividad neuronal
es la base física, eso dicen los neurocientíficos,
de los pensamientos, los sentimientos y las percepciones.
Por eso podríamos hablar de
de un torrente de conciencia.
La actividad neuronal es el agua
y el conectoma el lecho del torrente.
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Volvamos de la metáfora
y retomemos la ciencia.
Supongamos que las tecnologías para hallar conectomas
funcionan.
¿Cómo vamos a probar la hipótesis
"soy mi conectoma"?
Bueno, propongo una prueba directa:
tratemos
de leer recuerdos de los conectomas.
Piensen en la memoria
de largas secuencias temporales de movimientos
como las de un pianista que toca una sonata de Beethoven.
Según la teoría que data del siglo XIX
tales recuerdos están almacenados
como cadenas de conexiones sinápticas en el cerebro.
Porque si se activan las primeras neuronas de la cadena
mediante sus sinapsis envían mensajes a las otras neuronas, que se activan,
y así sucesivamente
siguiendo un efecto dominó.
Y esta secuencia de activación neuronal
se presume que es la base neuronal
de esa secuencia de movimientos.
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Así que una manera de tratar de probar la teoría
es buscar esas cadenas
dentro de los conectomas.
Pero no va a ser fácil porque no van a tener este aspecto.
Van a estar cifradas.
Tendremos que usar nuestras computadoras
para tratar de descifrar la cadena.
Y si podemos hacer eso
la secuencia de neuronas que recuperemos al descifrar [la cadena]
será una predicción del patrón de actividad neuronal
que se reproduce en el cerebro en la recuperación de memoria.
Y si eso funcionara
sería el primer ejemplo de lectura de memoria de un conectoma.
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(Risas)
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¡Qué lío!
¿Alguna vez han tratado de conectar un sistema
tan complejo como ese?
Espero que no.
Pero si lo han hecho sabrán que es muy fácil cometer un error.
Las ramas neuronales son como los cables del cerebro.
¿Alguien puede adivinar cuál es la longitud total de cables del cerebro?
Les daré una pista. Es un número grande.
(Risas)
Estimo millones de kilómetros.
Todo dentro del cráneo.
Y si uno entiende ese número
puede ver fácilmente que
hay un enorme potencial de un mal cableado cerebral.
De hecho a la prensa popular le encantan los titulares como:
"Los cerebros anoréxicos tienen un cableado diferente",
o "Los cerebros autistas tienen un cableado diferente".
Estas son afirmaciones plausibles,
pero en verdad,
no podemos ver el cableado cerebral tan claramente
como para saber si son realmente ciertas.
Las tecnologías de visualización de conectomas
nos permitirán finalmente
leer el mal cableado del cerebro
para ver desórdenes mentales en los conectomas.
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A veces la mejor manera de probar una hipótesis
es considerar sus consecuencias más extremas.
Los filósofos conocen muy bien este juego.
Si uno cree que soy mi conectoma
tiene también que aceptar la idea
de que la muerte es la destrucción
del conectoma.
Menciono esto porque hay profetas hoy en día
que afirman que la tecnología
alterará fundamentalmente la condición humana
y tal vez incluso transforme la especie humana.
Uno de sus sueños más preciados
es engañar a la muerte
mediante la práctica de la criogenia.
Si uno paga 100.000 dólares
puede arreglar para que congelen el cuerpo después de muerto
y lo almacenen en nitrógeno líquido
en uno de estos tanques en un depósito de Arizona,
a la espera de una futura civilización
avanzada que lo resucite.
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¿Debemos ridiculizar a los buscadores modernos de la inmortalidad
llamándolos locos?
¿O algún día se reirán
sobre nuestras tumbas?
No lo sé.
Yo prefiero poner a prueba sus creencias, científicamente.
Propongo que tratemos de encontrar un conectoma
en un cerebro congelado.
Sabemos que se produce un daño cerebral
después de la muerte y durante el congelamiento.
La pregunta es: ¿elimina ese daño al conectoma?
Si lo hace, no hay manera de que una civilización futura
sea capaz de recuperar los recuerdos de esos cerebros congelados.
Podrían resucitar el cuerpo con éxito
pero no la mente.
Por otro lado, si el conectoma todavía está intacto,
no se puede ridiculizar a la criogénesis tan fácilmente.
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He descrito la búsqueda
que se inicia en el mundo de lo muy pequeño
y nos impulsa hacia el mundo del futuro lejano.
Los conectomas marcarán un punto de inflexión en la historia humana.
A medida que evolucionamos de nuestros antepasados simiescos
en la sabana africana
lo que nos distinguió fue el cerebro más grande.
Hemos usado el cerebro para elaborar
tecnologías cada vez más asombrosas.
Con el tiempo estas tecnologías se volverán tan poderosas
que las usaremos para conocernos a nosotros mismos
desarmando y reconstruyendo
nuestros propios cerebros.
Creo que ese viaje de auto-descubrimiento
no sólo es para los científicos
sino para todos nosotros.
Y estoy agradecido por la oportunidad de compartir este viaje hoy con ustedes.
19:04
Gracias.
19:06
(Aplausos)
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