Un equipo de investigadores liderado por el neurocientífico de la Universidad de Harvard, Jeff Lichtman, en asociación con científicos de Google, ha alcanzado un hito significativo en la comprensión del cerebro humano. Su trabajo, publicado en el último número de la revista Science, revela la reconstrucción tridimensional más detallada hasta la fecha de un fragmento de corteza temporal humana, con una resolución sináptica y nanométrica.
Una colaboración de una década
La investigación, según reporta la Agencia Sinc, surge de una colaboración que se extiende por casi diez años entre Lichtman y el equipo de Google Research. Combinando las imágenes de microscopía electrónica con algoritmos de inteligencia artificial, este esfuerzo conjunto ha logrado codificar por colores y reconstruir el intrincado cableado neuronal del cerebro de mamíferos.
El fragmento de corteza temporal humano utilizado en el estudio, donado para la investigación, ofrece una ventana única hacia la complejidad del cerebro humano. Aunque apenas mide la mitad de un grano de arroz, este diminuto trozo de tejido contiene 57,000 células, 230 milímetros de vasos sanguíneos y 150 millones de sinapsis, equivalente a 1,400 terabytes de datos.
El desafío de la ingeniería neural
Lichtman describe el proyecto como un «reto de ingeniería» que implica técnicas como la tinción del cerebro con metales pesados, seccionamiento ultrafino del tejido y obtención de imágenes a gran velocidad con microscopía electrónica de barrido multihaz. Además, destaca el papel crucial de la inteligencia artificial en el procesamiento y análisis de los vastos conjuntos de datos generados por este estudio.
La reconstrucción detallada revela nuevas características del tejido cerebral, como la presencia de axones conectados por hasta 50 sinapsis y formaciones inusuales como extensos verticilos. Estos hallazgos podrían arrojar luz sobre la comprensión de enfermedades cerebrales y trastornos neurológicos.
El equipo ha desarrollado un conjunto de herramientas de acceso público que permitirán a otros científicos examinar y analizar el conectoma cerebral en 3D. Esta iniciativa busca fomentar la colaboración y facilitar nuevos descubrimientos en el campo de la neurociencia.
Lichtman rinde homenaje al legado de Santiago Ramón y Cajal, el pionero español en el estudio de la conectómica. Destaca que el trabajo moderno sobre el conectoma supera las limitaciones de las técnicas tradicionales, permitiendo una visión más completa y detallada de la estructura cerebral.
Implicaciones futuras
El estudio sienta las bases para futuras investigaciones sobre el cerebro, incluyendo el estudio del hipocampo en ratones y su relación con la memoria y las enfermedades neurológicas. Se espera que estas investigaciones contribuyan a una mejor comprensión de los trastornos cerebrales y el desarrollo de nuevas terapias.
En última instancia, el trabajo de Lichtman y su equipo representa un paso significativo hacia una comprensión más profunda del cerebro humano. A través de la combinación de tecnologías de vanguardia y colaboraciones interdisciplinarias, están desentrañando los misterios de uno de los órganos más complejos y fascinantes del cuerpo humano.
El mapa detallado del cableado neuronal generado por este estudio proporciona una visión sin precedentes de la arquitectura cerebral. Esta información no solo enriquece nuestra comprensión fundamental del cerebro humano, sino que también promete abrir nuevas vías para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neurológicas.
La asociación entre Harvard y Google en este ambicioso proyecto de investigación marca un hito histórico en la exploración del cerebro humano. A través de la combinación de la experiencia en neurociencia y la innovación tecnológica, están revelando nuevos horizontes en nuestra comprensión del órgano más complejo del cuerpo humano.
