Investigadores crearon el mapa más detallado del cerebro de un mamífero
El esquema posee más 84.000 neuronas, cuatro kilómetros de axones y 523 millones de sinapsis de científicos agrupados en el proyecto "MICrONS".
Agencia EFE - Medios Regionales
A partir de una diminuta muestra de tejido, no mayor que una semilla de chía, científicos han logrado un objetivo que en el pasado parecía inalcanzable: dibujar un mapa de alta resolución de la estructura y las conexiones entre las células cerebrales de un ratón, un "hito" para la neurociencia.
Esto ha sido posible gracias al trabajo de siete años de un equipo de más de 150 neurocientíficos e investigadores de diversas instituciones, agrupados en el proyecto "MICrONS". Aún basado en datos de un solo milímetro cúbico de tejido, este diagrama -aseguran los científicos- es el más grande y detallado del cerebro de un mamífero hasta la fecha.
El esquema de cableado y sus datos, con alrededor de 84.000 neuronas y unos 500 millones de sinapsis, están disponibles gratuitamente a través del Explorador MICrONS, con un tamaño de 1,6 petabytes (equivalente a 22 años de vídeo HD continuo). Estos ofrecen "información sin precedentes" sobre la función cerebral y la organización del sistema visual.
¿cómo se hizo?
Para completar este atlas, científicos de la Escuela de Medicina de Baylor (EE. UU.) utilizaron microscopios especializados para registrar la actividad cerebral de una porción diminuta de la corteza visual del ratón mientras este veía diversos vídeos.
Posteriormente, investigadores del Instituto Allen tomaron ese milímetro cúbico del cerebro y lo dividieron en más de 25.000 finísimas capas, y usaron una serie de microscopios electrónicos para recoger imágenes de alta resolución de cada porción.
Finalmente, otro equipo de la Universidad de Princeton (EE. UU.) empleó inteligencia artificial y aprendizaje automático para reconstruir las células y conexiones en un volumen tridimensional.
Combinado con los registros de la actividad cerebral, el resultado es el diagrama del cableado y mapa funcional del cerebro más grande hasta la fecha, con más de 200.000 células -84.000 neuronas-, cuatro kilómetros de axones (ramificaciones que se conectan con otras células) y 523 millones de sinapsis (puntos de conexión entre las células).
Los hallazgos revelan nuevos tipos de células, características y principios organizativos y funcionales. Entre los más sorprendentes, el descubrimiento de un nuevo principio de inhibición en el cerebro.
Anteriormente, los científicos consideraban a las células inhibidoras (aquellas que suprimen la actividad neuronal) como una simple fuerza que amortigua la acción de otras células.
Sin embargo, descubrieron un nivel de comunicación mucho más sofisticado: estas no actúan de forma aleatoria, sino que son altamente selectivas con las células excitadoras a las que se dirigen, creando un sistema de coordinación y cooperación en toda la red.
Si bien esta investigación es importante, se necesitan mapas más amplios para estudiar circuitos completos.
En esa línea, los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses tienen en marcha el programa Brain Connects, cuyo objetivo en los próximos cuatro años es romper las barreras tecnológicas que impedirían hacer un cerebro de ratón completo, explica a la agencia EFE Forrest Collman, del Instituto Allen.