Atlas neuronal transformará la comprensión de enfermedades neurológicas
Científicos del proyecto MICrONS han logrado un avance sin precedentes en la neurociencia al cartografiar con precisión un milímetro cúbico del cerebro de un ratón. Este extraordinario mapa revela la asombrosa cifra de 84 mil neuronas y 500 millones de sinapsis, con el potencial de transformar radicalmente la comprensión de enfermedades neurológicas como el Alzheimer, el Parkinson y la esquizofrenia.
Este estudio representa un hito significativo en la neurociencia, que parte de una diminuta muestra de tejido, no más grande que una semilla de chía, los investigadores lograron dibujar un mapa de alta resolución de la estructura y las conexiones entre las células cerebrales de un ratón.
Desarrollado por un equipo de más de 150 neurocientíficos e investigadores de diversas instituciones, este atlas ofrece una imagen tridimensional del «cableado» cerebral junto con datos funcionales.
Para su creación, se emplearon herramientas de inteligencia artificial y técnicas avanzadas de microscopía electrónica. David A. Markowitz, coordinador del trabajo, compara la magnitud de este proyecto con la del Proyecto Genoma Humano.
El investigador del Instituto Allen de Estados Unidos, Nuno da Costa explica la importancia de este mapa: «Si tienes una radio averiada y tienes el diagrama del circuito, estarás en mejor posición para arreglarla. Estamos describiendo una especie de ‘mapa de Google’ o plano de este grano de arena. En el futuro, podremos usarlo para comparar el cableado cerebral de un ratón sano con el de un modelo de enfermedad».
Metodología innovadora detrás del atlas
La elaboración de este atlas implicó una metodología meticulosa y el uso de tecnología de vanguardia, que incluye el registro actividad cerebral, seccionamiento y obtención de imágenes, reconstrucción 3D con Inteligencia Artificial.
El resultado es el diagrama de cableado y mapa funcional del cerebro más grande hasta la fecha, que abarca más de 200 mil células (incluye 84 mil neuronas), cuatro kilómetros de axones (las ramificaciones que se conectan con otras células) y 523 millones de sinapsis (los puntos de conexión entre las células).
Uno de los hallazgos más sorprendentes fue el descubrimiento de un nuevo principio de inhibición neuronal selectiva. Este revela que ciertas células inhibidoras no actúan de forma aleatoria, sino que eligen con precisión sus objetivos excitadores, lo que genera una red de coordinación notablemente sofisticada.
Aunque esta investigación es fundamental, el camino para comprender completamente el cerebro es largo. Se necesitan mapas más amplios para estudiar circuitos neuronales completos. Forrest Collman, del Instituto Allen, mencionó que los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses impulsan el programa BRAIN Connects, cuyo objetivo es romper las barreras tecnológicas en los próximos cuatro años para poder mapear un cerebro de ratón completo.
Fuente: Mincyt
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