Centro Cerebro-Cuerpo K. Lisa Yang, inicia operaciones

En la Facultad de Medicina de Harvard, los investigadores han estado trabajando para descifrar cómo funciona esta comunicación entre el cerebro y el cuerpo y las formas en que puede fallar. 

Ahora, una donación de 30 millones de dólares a la Universidad de Harvard por parte de la filántropa Lisa Yang impulsa estos esfuerzos con la creación del Centro Cerebro-Cuerpo K. Lisa Yang en la HMS. El centro reunirá a expertos de diversas disciplinas para esclarecer los misterios de la señalización cerebro-cuerpo y formar a la próxima generación de investigadores.

“Esta extraordinaria donación impulsará nuestros esfuerzos por desentrañar uno de los mayores misterios de la biología: cómo se comunican el cerebro y el cuerpo para mantenernos sanos. Es una inversión que impulsará descubrimientos, fomentará la colaboración y capacitará a los científicos que liderarán este campo en el futuro”, dijo el decano del HMS, George Q. Daley

El centro forma parte del Colectivo Yang Tan, que incluye seis centros de investigación en el MIT y dos en la HMS. El colectivo reúne a destacados científicos y becarios —postdoctorados, doctorandos y estudiantes de posgrado— en una comunidad colaborativa y centrada en convertir descubrimientos fundamentales en soluciones que mejoren la calidad de vida. Los científicos del nuevo centro de la HMS colaborarán con investigadores colegas del Centro Cerebro-Cuerpo K. Lisa Yang, centro asociado, en el MIT.

“Nuestro objetivo es comprender cómo se representan los diferentes sistemas corporales en el cerebro y, a su vez, cómo el cerebro coordina el funcionamiento de estos sistemas”, afirmó el codirector del centro, David Ginty , profesor de Neurobiología Edward R. y Anne G. Lefler en el Instituto Blavatnik de la HMS.

“Esta donación unificará los esfuerzos de científicos de diferentes laboratorios e instituciones para estudiar la comunicación cerebro-cuerpo y la fisiología en la salud y la enfermedad”, añadió.

“Ni siquiera la investigación más brillante sobre sistemas orgánicos individuales puede abarcar todo el cuerpo humano: una maravilla de la biología, la química y la física, guiada por circuitos cerebrales que apenas comprendemos”, añadió Yang. “Espero que la experiencia combinada de los Centros Cerebro-Cuerpo de Harvard y el MIT acelere esta comprensión y nos acerque a tratamientos para enfermedades crónicas”.

Colaboración en torno a la comunicación cerebro-cuerpo

En los últimos años, los científicos se han interesado cada vez más en cómo se desarrolla la comunicación cuerpo-cerebro en diversos órganos y sistemas. Sin embargo, este campo se ha visto afectado por la falta de colaboración entre los científicos que estudian diferentes aspectos de este proceso, afirmó Mark Andermann, investigador del nuevo centro.

“El campo de la comunicación cerebro-cuerpo está en pleno auge, pero lo que falta son colaboraciones concertadas que unan a múltiples laboratorios; ha sido difícil establecer una masa crítica de colaboradores cercanos”, añadió Andermann, profesor de medicina en el Centro Médico Beth Israel Deaconess y profesor de neurobiología en HMS.

Aquí es donde el nuevo centro entra en juego. Ubicado dentro del departamento de neurobiología, el centro contará con científicos con amplia experiencia en la fisiología del cerebro y los sistemas orgánicos. Estos científicos colaborarán internamente y trabajarán externamente con investigadores del centro hermano del MIT, pionero en herramientas y enfoques innovadores para el estudio de la comunicación cerebro-cuerpo.

El centro HMS se estableció con una dotación de 10 millones de dólares, además de otros 10 millones en fondos de investigación que se utilizarán en un plazo de cinco años. Una dotación adicional de 10 millones de dólares proporcionará becas y apoyo a estudiantes de doctorado e investigadores posdoctorales interesados ​​en el campo de la comunicación cerebro-cuerpo.

Los investigadores principales incluyen a Andermann y Ginty, así como al codirector Michael Greenberg, profesor de Neurobiología Nathan Marsh Pusey; Chenghua Gu, profesor de Neurobiología; Stephen Liberles, profesor de Biología Celular; y Dragana Rogulia, profesora asociada de Neurobiología. Algunas de las preguntas que abordarán son:

¿Cómo detecta e interpreta el cerebro los estados corporales actuales y futuros?

El Laboratorio Andermann estudia los circuitos cerebrales que integran señales de múltiples órganos del cuerpo y dan lugar a sensaciones complejas como el dolor, el hambre y la sed. Los investigadores ya han publicado investigaciones sobre el hambre, el estrés y la ensoñación . Ahora, están obteniendo imágenes de neuronas a lo largo del tiempo para crear un "atlas" que vincula los circuitos neuronales con los estados corporales. Esta información es crucial para comprender la base neuronal de afecciones como la anorexia nerviosa y la obesidad.

¿Cómo procesa el cerebro la información sensorial procedente de la piel y los órganos internos?

El Laboratorio Ginty se centra en cómo las neuronas sensoriales de todo el cuerpo transmiten señales al cerebro. Los investigadores investigan cómo el cerebro procesa la información táctil, térmica y del dolor proveniente de la piel, los huesos, las articulaciones, los dientes, los genitales y la vejiga.

Esperan utilizar sus hallazgos para desarrollar nuevos tratamientos para la hiperreactividad táctil y el dolor crónico. La investigación de Ginty ya ha generado conocimientos sobre las neuronas táctiles en la piel , el tronco encefálico y la médula espinal , así como sobre las neuronas sensoriales en el colon . 

¿Cómo se comunican el cerebro y el cuerpo durante la maduración del sistema visual?

El Laboratorio Greenberg descubrió recientemente que, tras el nacimiento, la luz en el ojo estimula la liberación de corticosterona en la glándula suprarrenal, una hormona conocida por regular el metabolismo, la inmunidad y el estrés.

Los investigadores ahora investigan cómo las experiencias tempranas influyen en el papel de la corticosterona en el desarrollo de los circuitos cerebrales visuales y no visuales. Los hallazgos de su investigación podrían arrojar luz sobre el origen de los trastornos del desarrollo neurológico y el daño nervioso. Este trabajo se basa en la investigación de Greenberg sobre la plasticidad cerebral .

¿Cómo traducen los vasos sanguíneos las señales inflamatorias de la sangre al cerebro?

La investigación en el Laboratorio Gu ha detallado  el flujo sanguíneo cerebral  y  los mecanismos que controlan  la  barrera hematoencefálica . Actualmente, el laboratorio estudia cómo se comunica el sistema inmunitario con el cerebro. El trabajo se centra en cómo las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos cerebrales transmiten señales inmunitarias de la sangre al cerebro.

Los investigadores están especialmente interesados ​​en cómo esta comunicación cruzada impulsa la inflamación, que puede dañar el cerebro con el tiempo.

¿Cómo las neuronas sensoriales del nervio vago controlan las funciones corporales básicas?

El Laboratorio Liberles investiga las neuronas sensoriales del nervio vago, una importante vía de información que conecta el cerebro con los órganos internos. Los investigadores se centran en las neuronas que controlan funciones básicas como la respiración, la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la digestión.

Han definido las neuronas y los mecanismos que subyacen a la sensibilidad en el sistema cardiovascular,  el tracto digestivo ,  las vías respiratorias y  los órganos internos en general . Ahora, ampliarán su trabajo al trazar las vías de comunicación del corazón y el sistema reproductivo.

¿Cómo interactúan el sistema nervioso y el intestino en el contexto del sueño?

El Laboratorio Rogulja estudia el sueño , incluyendo por qué los animales necesitan dormir y qué sucede en el cuerpo sin él. Los investigadores ya han demostrado que la falta de sueño provoca problemas intestinales.

Ahora, quieren explorar si estos problemas se derivan de las interacciones del intestino con el sistema nervioso autónomo, y cómo. También quieren determinar si la falta de sueño contribuye al aumento de las tasas de cáncer de colon en jóvenes.

Financiación sostenida en tiempos de incertidumbre

Los investigadores coinciden en que, en tiempos de incertidumbre en torno a la financiación federal para la investigación , existe una necesidad cada vez mayor de nuevas formas de sustentar la investigación crítica sobre los mecanismos biológicos básicos, el tipo de ciencia que históricamente ha producido los tratamientos más transformadores .

Los investigadores esperan que sus proyectos conjuntos proporcionen una comprensión más integral de la comunicación entre el cerebro y el cuerpo y, en el proceso, puedan arrojar luz sobre los mecanismos subyacentes de las enfermedades que ocurren cuando esta comunicación se interrumpe.

“No hay límites para descifrar la naturaleza de la comunicación entre el cuerpo y el cerebro e identificar oportunidades para mejorar la condición humana”, dijo Ginty. “Este nuevo don impulsará nuestros esfuerzos para lograrlo”.