La ATLUM2

Ken Hayworth

Ken Hayworth trabajaba en un Laboratorio de Jets de Propulsión en Pasadena cuando un día cualquiera su vida cambió. Leyó un artículo de Ralph Merkle llamado “Análisis de Estructuras Neurales de Gran Escala” y tuvo una epifanía: La única manera de respaldar el contenido de la mente en un medio magnético es entender, primero, la circuitería del cerebro. Para hacer tal cosa, concluyó Hayworth, era necesario cortar láminas de cerebro lo suficientemente delgadas para exponer una capa única de neuronas al microscopio electrónico.

Pasó años postulando a los departamentos de biología de casi todas las universidades en los Estados Unidos. En algunas lo rechazaban por su completa inexperiencia en la biología. En otras, porque un neófito no puede conducir una investigación sin ser ayudante por años de un catedrático real. En las que no, le dijeron que simplemente su idea era ridícula y no iban a financiar un imposible. Muchos años después y habiendo soportado suficientes rechazos como para que cualquiera -salvo él- desistiera, Hayworth finalmente está trabajando en su sueño.

Primero, fue admitido por un académico de la U.S.C. (University of Southern California) como ayudante en una investigación sicofísica. Una vez dentro, pudo dedicarle tiempo a su proyecto hasta que diseñó un prototipo. Con ese prototipo consiguió despertar el interés de un profesor de Harvard, junto con el cual finalmente lo construyeron y lo presentaron postulando al McKnight Endowment Fund. Ganaron USD 200.000 de financiamiento, y se les abrieron las puertas del  Center for Brain Science de la Universidad de Harvard, en donde construyeron el ATLUM (Automatic Tape-collecting Lathe Ultramicrotome) que ya va en su segunda generación.

Como su nombre lo sugiere, esta máquina lo que hace es automatizar el corte histológico de tejido cerebral y su recolección en una cinta. Ahora bien, ¿Cómo se ve una máquina rebanadora de cerebros? Pensé que sería como las que se ocupan para cortar la mortadela en la fiambrería, pero no.  Si tuviera que compararla con algo, me viene a la mente una vez que desarmé mi primer personal stereo en 1984: muchos engranes, rodillos y articulaciones sin propósito inteligible. Lo importante no es el aspecto porque una máquina de esta índole no se venderá a corto plazo en las estanterías, así que si es fea o bonita le atañe puramente a su dueño.

La ATLUM2

La máquina de Ken automatiza un trabajo que no es imposible pero sí titánico. Hace varios años, un grupo de científicos cortó y mapeó a mano el cerebro de un gusano nemátodo de la especie C. Elegans, cuyo volumen es de apenas 0.01 mm³. No es mucho pero un gusano no necesita pensar demasiado, y el proceso tomó años. Por lo mismo, sería imposible hacerlo para animales superiores sin la ayuda de un invento, el invento de Ken Hayworth.

Actualmente, el modelo ATLUM2 está trabajando en el cerebro de una rata. Este órgano, del tamaño de una nuez, es precortado mecánicamente en 400 trocitos. Cada uno de ellos se utiliza para alimentar el ATLUM2 que a su vez corta cada uno en 5000 láminas de 30nm de espesor, las cuales a su vez se cortan en “estampillas” de 1 x 5 mm de superficie. Cada una de éstas pasa luego por un proceso de tinción y adhesión a una cinta magnética, que a su vez pasa por el microscopio electrónico para su procesamiento e indexado. Al final, tienen un cerebro mapeado en un cassette, pero no es un proceso trivial y hasta ahora han procesado apenas 1000 estampillas.

La máquina no es perfecta aún y demorarán un buen tiempo en calibrarla antes de pensar en usarla para mapear de verdad la estructura electrónica del cerebro de rata: por ahora se están cerciorando apenas de que los cortes sean bien hechos. Como sea, cuando la cinta realmente recolecte e indexe información propiamente tal,  será posible simular una rata real. De ahí a hacer lo mismo con el cerebro humano puede que pasen años y, cuando por fin lo hagan, puede que no estén ni cerca de poder respaldar los recuerdos o la mente en un almacenamiento externo. Está claro que eso son palabras mayores.

De todos modos,  si acaso llega a ser posible, ojalá alguien se acuerde de que fue gracias a Ken Hayworth, un tipo que sacrificó 20 años de su carrera por un paper que leyó en 1989 y no se pudo sacar de la mente.

Link: Slicing Brains DIY (H+ Magazine)