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26-09-16-mapa

Científicos de la Universidad de Tokai en Japón han empleado una nueva técnica basada en un software virtual para crear el primer mapa en 3D de la red neuronal del cerebro de una mosca de la fruta. La compleja técnica reveló estructuras ocultas de las cuales no se tenían registro.

El cerebro es un órgano muy estudiado y al mismo tiempo uno de los que más secretos guarda. En los últimos años diversas investigaciones como El Human Brain Project, financiado por la Unión Europea, han logrado obtener nuevos datos pero todavía no descifran toda la complejidad de este órgano.

La técnica inicialmente fue diseñada para generar modelos óseos, pero las raíces del trabajo residen en la bioquímica. Para ello, han hecho falta más de 1700 horas de trabajo humano para representar todos los nexos neuronales de esta mosca, pero la diferencia entre este y otros trabajos de mapeo cerebral es la técnica virtual de imagen de alta resolución.

Actualmente la ciencia ha hecho grandes avances en los mapeos con imágenes de alta resolución, pero todas estas técnicas tienen importantes limitaciones. Las imágenes que generan muestran cambios en la intensidad de las imágenes, y estas variaciones deben ser interpretadas para inferir la posición y la forma de las propias neuronas. Es en este último paso donde el proceso se complica, ya que las neuronas y sus conexiones se cuentan por miles y millones.

Por eso hacía falta un sistema mejor para desarrollar un diagrama del cableado neuronal del cerebro en tres dimensiones para tener más precisión a la hora de representar las conexiones neuronales.

El modelo tiene una resolución de alrededor de 600 nanómetros, muestra alrededor de 100,000 neuronas y ha generado el primer modelo de trazado virtual en 3D de un hemisferio cerebral en el que la posición y la forma de cada neurona han sido mapeadas con coordenadas cartesianas en 3D.

Entre los 360 diferentes procesos neuronales mapeados, aparece un amplio abanico de estructuras neuronales conocidas. Pero también ha revelado varias estructuras desconocidas que claramente son importantes.

“Estos resultados sugieren que las neuronas que no pueden ser clasificadas en grupos estructurales sino que deben jugar importantes papeles en las funciones cerebrales, aunque sus estructuras apenas han sido investigadas”, dijo de Ryuta  Mizutani, responsable de la investigación.

Sin duda un avance que abría puertas a descifrar los secretos de la mente. No obstante, los datos adicionales tampoco serán fáciles de gestionar y mas equiparándolo al cerebro humano.

“La reconstrucción de una red cerebral de alta resolución es prohibitivamente cara en términos de carga de trabajo humano. El análisis de los datos representa un importante cuello de botella, y se necesitan desesperadamente mejores técnicas para elaborar este tipo de modelos. Una clara oportunidad para informáticos con algo de tiempo libre”, agrego Mizutani.

Referencia: MIT, CUL, Science

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