Un grano de arena, un universo cerebral. Desde una muestra microscópica del cerebro de un ratón —del tamaño de una semilla de chía—, un equipo internacional de neurocientíficos ha logrado construir el mapa más grande y detallado del cerebro de un mamífero jamás realizado. Se trata de un avance sin precedentes que podría transformar el estudio del pensamiento, la emoción y la conciencia humana.
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El proyecto MICrONS, financiado por EE.UU. y liderado por más de 150 investigadores, logró identificar más de 84.000 neuronas y 500 millones de sinapsis en solo un milímetro cúbico de tejido cerebral. Todo este conjunto de datos, de más de 1,6 petabytes, ya está disponible de forma abierta en el Explorador MICrONS. El trabajo fue publicado en Nature y Nature Methods, y muchos ya lo comparan con el impacto que tuvo el Proyecto Genoma Humano.
¿Por qué esto es un hito?
Esta reconstrucción ultra detallada es mucho más que una imagen: combina estructura, actividad cerebral y conectividad sináptica para revelar cómo se organizan y comunican las neuronas. Uno de los descubrimientos más llamativos fue que las neuronas inhibidoras no actúan al azar, sino que eligen cuidadosamente con qué células excitadoras interactuar, sugiriendo un sistema de coordinación inteligente dentro del cerebro.
¿Cómo lo lograron?
- Registro de actividad cerebral: Científicos de la Escuela de Medicina de Baylor usaron microscopía avanzada para observar cómo respondía el cerebro del ratón a ciertos estímulos visuales.
- Corte y escaneo: El Instituto Allen dividió la muestra en más de 25.000 capas ultrafinas para escanear cada una con microscopios electrónicos.
- Reconstrucción con IA: Finalmente, expertos de la Universidad de Princeton aplicaron inteligencia artificial y aprendizaje automático para reconstruir cada célula en 3D.
El resultado: más de 200.000 células reconstruidas, 4 km de axones y 523 millones de sinapsis.
Implicancias médicas y tecnológicas
Este mapa no solo será clave para entender enfermedades como el alzhéimer, párkinson, autismo o esquizofrenia, sino que además servirá como base para el desarrollo de modelos de inteligencia artificial más potentes, basados en redes neuronales que imitan procesos reales del cerebro.
Además, se espera que el programa BRAIN Connects de los Institutos Nacionales de Salud logre en una década el primer mapa completo del cerebro de un ratón entero, abriendo así una nueva era para la neurociencia.
¿Qué otros avances se han hecho?
- 2024: Se publicó el conectoma completo de la mosca del vinagre, con 140.000 neuronas y 50 millones de sinapsis.
- Universidad de Harvard y Google Research: Reconstruyeron en 3D una muestra de corteza cerebral humana también de un milímetro cúbico.
Pero según los expertos, nada se compara con este nuevo avance. “Esto no tiene precedentes”, dice Juan Lerma a EFE, del Instituto de Neurociencias de Alicante. “Estamos solo viendo la punta del iceberg”.
