En un avance monumental para la neurociencia, un grupo de más de 150 investigadores ha conseguido mapear todos las neuronas de un milímetro cúbico del cerebro de un ratón. Este asombroso logro, que parece sacado de una película de ciencia ficción, se basa en una muestra de tejido cerebral menor que un grano de arena.
Después de siete años de trabajo y dedicación, el resultado se presenta como un colorido entramado que no solo resalta la belleza de la anatomía cerebral, sino que también ofrece el registro más detallado del cerebro de un mamífero hasta la fecha. En esta diminuta porción se encuentran más de 200.000 neuronas y 523 millones de sinapsis, que son las conexiones entre las células nerviosas.
Un trabajo de precisión asombrosa
Para alcanzar este resultado, los científicos colocaron a los ratones frente a pantallas donde veían vídeos de YouTube, mientras registraban la actividad cerebral de una pequeña porción de sus cerebros. Para poner en perspectiva la magnitud del estudio, un milímetro cúbico es mil veces más pequeño que un centímetro cúbico, lo que equivale a menos de una gota de agua.
La muestra fue dividida en 25.000 capas, cada una de ellas tan fina que resulta 400 veces más delgada que un cabello humano. Con estas imágenes, un equipo de investigadores utilizó inteligencia artificial para reconstruir la estructura celular en un volumen 3D, abriendo así nuevas puertas en el estudio de la neurociencia.
Históricamente, rastrear la conectividad y medir la actividad de neuronas en tal escala parecía una tarea imposible. Sin embargo, los avances en computación y en inteligencia artificial están permitiendo que esta labor, que antes requería un trabajo manual arduo y extenso, se realice de manera más eficiente.
Los resultados de este proyecto, denominado MICrONS (Machine Intelligence from Cortical Networks), fueron publicados en diez artículos en la prestigiosa revista Nature. Además, el diagrama de conexiones cerebrales y todos los datos están disponibles de forma gratuita a través del MICrONS Explorer, ocupando un impresionante volumen de 1,6 petabytes, equivalente a 22 años de vídeos en alta definición.
Clay Reid, uno de los investigadores principales, describió esta minúscula muestra como una “arquitectura como una fina selva”. Este trabajo no solo permite probar teorías existentes en neurociencia, sino que también abre la puerta a descubrimientos que podrían revolucionar nuestra comprensión del cerebro.
El proyecto ha revelado nuevos tipos de células y un innovador mecanismo de inhibición cerebral, lo que marca un avance significativo en la clasificación y comprensión de la función cerebral. Como concluyó Nuno da Costa, otro de los investigadores, “es como tener un mapa del circuito de un radio roto; nos pone en una mejor posición para arreglarlo”.