El Proyecto del Conectoma Humano (HCP) de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), iniciado en 2009 como un Gran Desafío, es un ambicioso esfuerzo por cartografiar las vías neuronales que subyacen a la función del cerebro humano. El objetivo general del proyecto es adquirir y compartir datos sobre la conectividad estructural y funcional del cerebro humano. El proyecto hará avanzar enormemente las capacidades de obtención de imágenes y análisis de las conexiones cerebrales, con lo que mejorará la sensibilidad, la resolución y la utilidad, acelerando así el progreso en el campo emergente de la conectómica humana. La comprensión de estos patrones de conexión dentro de cada individuo y entre ellos ayudará a los investigadores a empezar a descifrar las señales eléctricas que generan nuestros pensamientos, sentimientos y comportamientos.
Consortia
La HCP ha producido mapas impresionantes de las fibras neuronales que atraviesan el cerebro. Ha revolucionado la cartografía de las conexiones en el cerebro humano y ha sentado las bases para el uso de medidas de imagen cerebral de la conectividad como ayuda en el diagnóstico de enfermedades. La HCP ha tenido un impacto transformador en el campo, allanando el camino hacia una comprensión detallada de cómo cambia nuestro circuito cerebral a medida que envejecemos y cómo difiere en las enfermedades psiquiátricas y neurológicas. En conjunto, la PCH permitirá realizar importantes avances en nuestra comprensión de lo que nos hace únicos como seres humanos y sentará las bases para futuros estudios de los circuitos cerebrales anormales en muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Los avances técnicos logrados ya en la PCH han transformado el campo y han permitido a la comunidad de investigadores en neurociencia agregar datos de una manera sin precedentes. Lo más importante es que todos los datos producidos por el HCP se comparten libremente con la comunidad investigadora a través de una base de datos personalizada creada por el Connectome Coordination Facility, financiado por Blueprint. Más de 100 publicaciones surgieron de la liberación inicial de datos de HCP.
HCP comenzó en septiembre de 2010 cuando Blueprint concedió 40 millones de dólares a dos consorcios de investigación que colaboraban para mapear las conexiones del cerebro humano en alta resolución. Estos dos grandes acuerdos de cooperación adoptaron enfoques complementarios para descifrar el complejo diagrama de cableado del cerebro. Ambos esfuerzos se basaron en colaboraciones multidisciplinares existentes y emplearon un enfoque de liderazgo de múltiples IPs que proporcionó un riguroso sistema de organización y supervisión a cada programa.
Los dos consorcios de investigación que se establecieron para llevar a cabo estos proyectos complementarios de cinco años fueron:
El Proyecto WU/Minn
Universidad de Washington en St. Louis/Universidad de Minnesota/Universidad de Oxford (el consorcio WU-Minn HCP) -conducido por el Dr. David Van Essen y el Dr. Kamil Ugurbil- se propuso trazar un mapa exhaustivo de los circuitos cerebrales humanos en 1200 adultos sanos utilizando métodos de vanguardia de neuroimagen no invasiva.
El Proyecto Harvard/MGH-UCAL
Hospital General de Massachusetts/Universidad de Harvard y la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) – codirigido por el Dr. Bruce Rosen y el Dr. Arthur Toga- se propusieron crear un nuevo generador de imágenes por resonancia magnética optimizado para medir los datos del conectoma.
Para más información, véase el comunicado de prensa de los NIH, «40 millones de dólares concedidos para rastrear las conexiones del cerebro humano.»
Programas Connectome
Lifespan Connectome
A partir del éxito del HCP, Blueprint lanzó la segunda fase del Programa Connectome creando el Lifespan Connectome en 2015. Mientras que los participantes en la investigación de los estudios originales del HCP tenían entre 22 y 35 años, el Lifespan Connectome amplió la recogida de datos de sujetos sanos de todas las edades. Las tres convocatorias de programas resultantes se centraron en diferentes cohortes de edad: 0-5 años (RFA-MH-16-160), 5-21 años (RFA-MH-16-150), y 36-90+ años (RFA-AG-16-004). En conjunto, estos proyectos cartografiarán las conexiones cerebrales a larga distancia y su variabilidad con un detalle sin precedentes en más de 3.000 niños y adultos de todo Estados Unidos. Gracias a las nuevas y potentes herramientas y tecnologías generadas por el HCP, la monumental tarea de cartografiar los circuitos cerebrales humanos a medida que envejecemos se está convirtiendo en una realidad.
Ver todos los proyectos del Conectoma de la Vida
Conectoma de la Enfermedad
Además de ampliar la distribución por edades de los participantes en la investigación del HCP, en 2014 un subconjunto de seis Institutos Blueprint invirtió en la recopilación de datos del conectoma de sujetos con determinados diagnósticos clínicos. El Anuncio de Oportunidad de Financiación de los Conectomas Relacionados con las Enfermedades Humanas, apoyado por el Instituto Nacional del Ojo (NEI), el Instituto Nacional sobre el Abuso del Alcohol y el Alcoholismo (NIAAA), el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA), el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas (NIDA), el Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH) y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) concedió catorce proyectos en los años fiscales 2015 y 2016. Entre ellos se incluyen investigaciones sobre el conectoma estructural y funcional en los subtipos de la enfermedad de Alzheimer; conectomas humanos para la baja visión, la ceguera y la restauración de la vista; el proyecto del conectoma de la epilepsia; el proyecto del conectoma Amish sobre la enfermedad mental; conectomas relacionados con la ansiedad y la depresión en los adolescentes; imágenes conectómicas en la degeneración frontotemporal familiar y esporádica; el proyecto del conectoma humano para la psicosis temprana; y la conectómica del envejecimiento cerebral y la demencia. Estos proyectos del conectoma de la enfermedad están allanando el camino hacia una comprensión detallada de cómo los circuitos cerebrales difieren en las enfermedades psiquiátricas y neurológicas.
Ver todos los proyectos del Conectoma de la Enfermedad
Centro de Coordinación de Datos
La Instalación de Coordinación del Conectoma, financiada por Blueprint en 2015, mantiene un repositorio central de datos para los datos del Conectoma Humano recogidos de los consorcios originales del HCP, así como de otros laboratorios de investigación. El Servicio de Coordinación también ofrece un servicio de ayuda para asesorar a la comunidad investigadora sobre las mejores estrategias de recogida de datos que permitan la armonización entre los datos nuevos y los existentes. Se puede encontrar información sobre el HCP en el sitio web del Servicio de Coordinación del Conectoma. El almacenamiento a largo plazo de los datos del HCP corre a cargo del Archivo de Datos del NIMH.