Los cient\u00edficos dibujaron un mapa de alta resoluci\u00f3n del cerebro de un rat\u00f3n.<\/p><\/blockquote>\n
A partir de una diminuta muestra de tejido, no mayor a una semilla de ch\u00eda, cient\u00edficos lograron un objetivo que parec\u00eda inalcanzable. Ellos dibujaron un mapa de alta resoluci\u00f3n del cerebro de un rat\u00f3n. Detallaron la estructura y las conexiones entre las c\u00e9lulas cerebrales. Se trata de un hito para la neurociencia.<\/p>\n
Esto ha sido posible gracias al trabajo de siete a\u00f1os de un equipo de m\u00e1s de 150 neurocient\u00edficos e investigadores de diversas instituciones. Ellos se agruparon en el proyecto MICrONS. Basado en datos de un mil\u00edmetro c\u00fabico de tejido, este diagrama -aseguran los cient\u00edficos- es el m\u00e1s grande y detallado del cerebro de un mam\u00edfero.<\/p>\n
El esquema de cableado y sus datos, con cerca de 84 mil neuronas y 500 millones de sinapsis, est\u00e1n disponibles, a trav\u00e9s del Explorador MICrONS. Tiene un tama\u00f1o de 1,6 petabytes (equivalente a 22 a\u00f1os de v\u00eddeo HD continuo). Estos ofrecen \u201cinformaci\u00f3n sin precedentes\u201d sobre la funci\u00f3n cerebral y la organizaci\u00f3n del sistema visual.<\/p>\n
Los avances de MICrONS, para los que se han utilizado herramientas de inteligencia artificial, se publicaron en diez art\u00edculos en Nature y Nature Methods. \u201cMarcan un hito para la neurociencia, comparable al del Proyecto Genoma Humano en su potencial transformador\u201d, resume David A. Markowitz, coordinador del trabajo.<\/p>\n
Este mapa del cerebro ayudar\u00e1 en trastornos neuronales<\/h2>\n
Un mapa de la conectividad, la forma y la funci\u00f3n neuronal a partir de una porci\u00f3n del cerebro es \u201cuna maravilla cient\u00edfica\u201d. Pero tambi\u00e9n un paso hacia la comprensi\u00f3n de los esquivos or\u00edgenes del pensamiento, la emoci\u00f3n y la conciencia.<\/p>\n
Pero, adem\u00e1s, tiene implicaciones para trastornos como el alzh\u00e9imer, el p\u00e1rkinson, el autismo y la esquizofrenia, que implican interrupciones en la comunicaci\u00f3n neuronal.<\/p>\n
\u201cSi tienes una radio averiada y tienes el diagrama del circuito estar\u00e1s en mejor posici\u00f3n para arreglarla\u201d. Esto apunt\u00f3 en un comunicado Nuno da Costa, del Instituto estadounidense Allen.<\/p>\n
\u201cEstamos describiendo una especie de \u2018mapa de Google\u2019 o plano de este grano de arena. En el futuro, podremos usarlo para comparar el cableado cerebral de un rat\u00f3n sano con el de un modelo de enfermedad\u201d.<\/p>\n
Pasos para el mapa del cerebro del rat\u00f3n<\/h2>\n
Para completar este atlas, cient\u00edficos de la Escuela de Medicina de Baylor (EE.UU.) utilizaron microscopios especializados para registrar la actividad cerebral de una porci\u00f3n diminuta de la corteza visual del rat\u00f3n, mientras este ve\u00eda diversos v\u00eddeos.<\/p>\n
Posteriormente, investigadores del Instituto Allen tomaron ese mil\u00edmetro c\u00fabico del cerebro y lo dividieron en m\u00e1s de 25 mil fin\u00edsimas capas, y usaron una serie de microscopios electr\u00f3nicos para recoger im\u00e1genes de alta resoluci\u00f3n de cada porci\u00f3n.<\/p>\n
Finalmente, otro equipo de la Universidad de Princeton (EE.UU.) utiliz\u00f3 inteligencia artificial y aprendizaje autom\u00e1tico para reconstruir las c\u00e9lulas y conexiones en un volumen tridimensional.<\/p>\n
Combinado con los registros de la actividad cerebral, el resultado es el diagrama del cableado y mapa funcional del cerebro m\u00e1s grande hasta la fecha, con m\u00e1s de 200.000 c\u00e9lulas -84.000 neuronas-, cuatro kil\u00f3metros de axones (ramificaciones que se conectan con otras c\u00e9lulas) y 523 millones de sinapsis (puntos de conexi\u00f3n entre las c\u00e9lulas).<\/p>\n
Los hallazgos revelan nuevos tipos de c\u00e9lulas, caracter\u00edsticas y principios organizativos y funcionales. Entre los m\u00e1s sorprendentes, el descubrimiento de un nuevo principio de inhibici\u00f3n en el cerebro.<\/p>\n
Anteriormente, los cient\u00edficos consideraban a las c\u00e9lulas inhibidoras (aquellas que suprimen la actividad neuronal) como una simple fuerza que amortigua la acci\u00f3n de otras c\u00e9lulas. Sin embargo, descubrieron un nivel de comunicaci\u00f3n mucho m\u00e1s sofisticado: estas no act\u00faan de forma aleatoria, sino que son altamente selectivas con las c\u00e9lulas excitadoras a las que se dirigen, creando un sistema de coordinaci\u00f3n y cooperaci\u00f3n en toda la red.<\/p>\n
El futuro con este mapa cerebral de un mam\u00edfero<\/h3>\n
Si bien esta investigaci\u00f3n es importante, se necesitan mapas m\u00e1s amplios para estudiar circuitos completos.<\/p>\n
Los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses tienen en marcha el programa BRAIN Connects, cuyo objetivo en los pr\u00f3ximos cuatro a\u00f1os es romper las barreras tecnol\u00f3gicas que impedir\u00edan hacer un cerebro de rat\u00f3n completo, explica a EFE Forrest Collman, del Instituto Allen.<\/p>\n
\u201cSi somos capaces de desarrollar la tecnolog\u00eda, podremos empezar a trabajar con un cerebro de rat\u00f3n completo en cinco a\u00f1os y despu\u00e9s tardaremos entre cinco y diez a\u00f1os m\u00e1s en recopilar datos\u201d, aunque a\u00fan es dif\u00edcil saberlo, dice Collman.<\/p>\n
Hasta ahora solo hab\u00edan mapas parciales del cerebro<\/h2>\n
Hasta hace poco la neurociencia hab\u00eda funcionado con mapas parciales o en el mejor de los casos completos pero de especies con unos pocos cientos o miles de neuronas.<\/p>\n
Pero en los \u00faltimos a\u00f1os las cosas han cambiado radicalmente. En 2024, por ejemplo, se logr\u00f3 el conectoma completo -diagrama de las conexiones neuronales- de la mosca del vinagre, \u201cDrosophila melanogaster\u201d, con 140 mil neuronas y 50 millones de sinapsis.<\/p>\n
Tambi\u00e9n en 2024, la Universidad de Harvard y Google Research publicaron una reconstrucci\u00f3n en 3D con resoluci\u00f3n sin\u00e1ptica de un trozo de corteza temporal humana tambi\u00e9n de un mil\u00edmetro c\u00fabico.<\/p>\n
Si bien estos fueron pasos important\u00edsimos, lo publicado ahora es \u201clo mejor que se ha hecho, no tiene precedentes\u201d, resume a EFE Juan Lerma, del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH), quien no participa en los estudios.<\/p>\n
El cient\u00edfico destaca que, adem\u00e1s de la estructura a escala nanom\u00e9trica de las c\u00e9lulas cerebrales, se logr\u00f3 su an\u00e1lisis funcional, y ah\u00ed est\u00e1 la clave.<\/p>\n
Aparte para el conocimiento -esto no es m\u00e1s que la punta del iceberg de lo que est\u00e1 por venir-, estos hallazgos servir\u00e1n para desarrollar modelos de IA superpotentes basados en redes neuronales, que, por ejemplo, posibilitar\u00e1n entender enfermedades cerebrales, subraya Lerma, de la Real Academia de Ciencias de Espa\u00f1a.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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