OpenWorm: Simulando un gusano para comprender nuestro cerebro

El cerebro humano esconde en lo más recóndito de su composición la forma en la que funciona. No la hemos descubierto ni por asomo, por más que sepamos cómo está constituido, qué procesos se llevan adelante y qué es lo que producen estos. Para develarlo, un proyecto llamado Conectoma ha dado nacimiento a otro subproyecto conocido como OpenWorm, que se trata de simular un gusano completamente para estudiar el funcionamiento de su sistema nervioso y luego trasladar ese conocimiento al humano. De código abierto, el proyecto requiere de tu participación.

Las preguntas claves de la existencia humana se han trasladado, a su manera, a la ciencia. De dónde venimos, a dónde vamos, de qué estamos compuestos, cómo funcionamos, etc. Respuestas aproximadas, tentativas, parciales y también otras un poco más concretas se han dado para saciar curiosidades, aunque generen repreguntas aún más profundas que las primeras. Para responder a muchas de las preguntas fundacionales, la ciencia ha tenido que desarrollar esquemas ficticios, contextos de descubrimiento, escenarios simulados y circunstancias prestablecidas en pos de emular con el mayor detalle posible las condiciones en las que, por ejemplo, se da la vida o el funcionamiento del cerebro humano. Tomando por ejemplo éste último, un proyecto científico reciente (pero con 30 años de historia) llamado Conectoma, tiene el objetivo de comprender cómo funciona la mente de un gusano del género C. Elegans, mapeando cada una de sus neuronas. El proyecto requiere de mucho trabajo y mucho dinero, y actualmente se encuentra sumido en un debate intenso sobre su utilidad en función del costo.

Basándose en el reduccionismo, los encargados científicos del proyecto en cuestión apelan a investigar sobre la conformación y funcionamiento del cerebro humano utilizando un gusano de la clase Caenorhabditis elegans. ¿Por qué? Porque la idea es que conocer nuestras posibilidades de entendimiento. Si logramos comprender cómo funciona al detalle el sistema nervioso de un gusano, una forma de vida, si se quiere, simple, entonces podemos comenzar a ponernos en campaña para intentar develar el de organismos más complejos. La idea no es descabellada, pues la mayoría de los grandes descubrimientos de la medicina y la biología humana han partido de experimentos con organismos menos complejos, así como también de animales. Un ejemplo es el Nobel que ganaron Hodgkin y Huxley por descubrir en el axón gigante del calamar, el potencial de acción, que es la forma en la que la señal nerviosa recorre la neurona.

Con este historial, lo que proponen los científicos es crear un modelo para la neurociencia que a través de la simulación nos pueda acercar al funcionamiento real del cerebro humano. Como el cerebro humano tiene 85 mil millones de neuronas y el gusano en cuestión tiene sólo 302, y como el cerebro humano tiene 450 billones de sinapsis y el del gusano 7000, las pruebas en el gusano podrían ser más accesibles y luego trasladables al conocimiento que tenemos sobre nuestra materia gris. El genoma y el conectoma (cómo se comunican las neuronas) ya lo conocemos, la cuestión es averiguar el funcionamiento.

Aquí es cuando entra OpenWorm, que es el proyecto de simulación de código abierto del gusano. Con unas intenciones realmente épicas, el proyecto apunta a simular no sólo las neuronas, sino también las mil células de nuestro reptante amiguito, así como también el entorno en el que se mueve y del que se alimenta. Lo interesante de esta epopeya científica es que tú mismo puedes participar de varias formas (donando, difundiendo, codificando) y tenemos un modelo 3D de referencia. El proyecto utiliza lenguaje de código abierto como OpenCL y Python, y utiliza el simulador NeuroML, que correrá sobre un GPU cluster de 5 teraflops, algo así como 50 ordenadores de escritorio convencionales.

Si quieres ayudar a revelar una de las mayores incógnitas de la vida humana, esta es definitivamente una oportunidad imperdible.