¿Cómo opera tu cerebro mientras trabajas?

Cuando estás a punto de terminar un informe o de completar esas cifras en Excel, un intrincado sistema de circuitos en tu cerebro trabaja a toda velocidad, conectando redes celulares de forma asombrosa. Sin embargo, aún no entendemos completamente cómo este 'cableado' operativo maneja tu organismo con tanta precisión. Las investigaciones en neurociencia están avanzando rápidamente.

El más detallado atlas cerebral de la historia

El último hallazgo en este campo proviene del ambicioso proyecto MiCrONS, que esta semana ha publicado el mapa más completo de las conexiones neuronales en el cerebro de un ratón. Dirigido por el Instituto Allen de Estados Unidos y respaldado por más de 150 investigadores durante más de una década, este proyecto ha creado un atlas que desvela los secretos del cerebro, enfocándose en su área visual.

En un milímetro cúbico de corteza cerebral, equivalente al tamaño de una semilla de amapola, se han detallado aproximadamente 84,000 neuronas, 524 millones de sinapsis y más de 5.4 kilómetros de 'cableado' neural. Este avance permite trazar un atlas de alta resolución que muestra cómo trabajan en conjunto las diferentes líneas celulares.

Un salto hacia el entendimiento del cerebro humano

Juan Lerma, director del laboratorio de Fisiología Sináptica en el Instituto de Neurociencias de Alicante, califica este logro como "un paso de gigante" que abre la puerta a una nueva comprensión del cerebro humano y sus enfermedades. Coincide Lidia Ripoll, investigadora en Cambridge, quien destaca la importancia tanto de los datos como de las herramientas tecnológicas innovadoras desarrolladas para recopilarlos.

Innovaciones en la investigación cerebral

Rafael Yuste, director del Centro de NeuroTecnología de Columbia University, se refiere a estos descubrimientos como uno de los resultados más impresionantes de la iniciativa BRAIN, lanzada bajo la presidencia de Obama en 2013. La investigación no solo avanza nuestro entendimiento del cerebro, también promete revolucionar las técnicas de estudio para investigar áreas cerebrales más amplias y complejas.

Detalles fascinantes del estudio

Los investigadores, utilizando modelos de ratones genéticamente modificados que emiten luz cuando sus neuronas están activas, monitorearon la corteza visual de los animales mientras los exponían a videos. Tras esto, tomaron un milímetro cúbico del área estudiada y lo cortaron en 28,000 secciones ultra finas, que fueron analizadas mediante técnicas de microscopía electrónica de alta resolución.

Utilizando inteligencia artificial y herramientas de 'machine learning', reconstruyeron un modelo 3D de la estructura y las conexiones, estableciendo nuevas categorías y principios para clasificar diferentes tipos celulares. Esto hace posible identificar neuronas excitadoras e inhibitorias, así como las sinapsis que se forman entre ellas.

Una revolución en la neurociencia y más allá

Lerma compara este hallazgo con descubrir un mapa de circuitos en un aparato desconocido, donde identificar cada cable y conexión aporta una gran claridad. Esta gigantesca cantidad de información estará disponible para todos los investigadores interesados, y se espera que impacte significativamente en el campo de la neurocomputación.

Los principios de conectividad revelados son esenciales para el procesamiento del aprendizaje, patrones que no solo son observados en sistemas biológicos, sino también en aquellos artificiales. Este avance en la neurociencia, por tanto, no solo abre nuevas oportunidades de investigación, sino que también promete integrarse en el futuro del desarrollo tecnológico.