Un equipo internacional de más de 150 científicos ha alcanzado un hito sin precedentes en la neurociencia al trazar el mapa más detallado hasta ahora del cerebro de un mamífero, a partir de una muestra del tamaño de una semilla de chía. El logro, resultado de siete años de trabajo dentro del proyecto MICrONS, se basa en un milímetro cúbico de tejido cerebral de un ratón e incluye 84,000 neuronas, más de 200,000 células, cuatro kilómetros de axones y 523 millones de sinapsis.
Este “cableado cerebral”, que representa la porción más grande y detallada jamás reconstruida en un mamífero, está disponible gratuitamente en línea a través del Explorador MICrONS, con un volumen de datos de 1.6 petabytes, equivalente a 22 años de video en alta definición.
Los hallazgos, publicados en diez artículos en las revistas Nature y Nature Methods, han sido calificados como un avance equiparable al del Proyecto Genoma Humano, por su potencial para transformar la comprensión del cerebro y de enfermedades neurológicas como el alzhéimer, el párkinson, el autismo y la esquizofrenia.
Para construir este atlas, científicos de la Escuela de Medicina de Baylor registraron la actividad cerebral de la corteza visual de un ratón expuesto a distintos estímulos visuales. Luego, el tejido fue seccionado en más de 25,000 capas ultrafinas y escaneado con microscopía electrónica de alta resolución. Finalmente, investigadores de la Universidad de Princeton utilizaron algoritmos de inteligencia artificial y aprendizaje automático para reconstruir la red neuronal en tres dimensiones.
Uno de los descubrimientos más relevantes del estudio fue un nuevo principio de inhibición neuronal: las células inhibidoras no actúan al azar, sino que eligen con precisión qué células excitadoras suprimir, lo que revela un nivel de coordinación más complejo de lo que se creía.
Según los expertos, este mapa cerebral no solo es crucial para comprender el funcionamiento del cerebro sano, sino también para comparar con modelos de enfermedades. “Si tienes una radio averiada y tienes el diagrama del circuito, estarás en mejor posición para arreglarla”, explicó Nuno da Costa, del Instituto Allen.
Este proyecto también allana el camino para la creación de modelos de inteligencia artificial más avanzados, inspirados en las redes neuronales reales. Además, el programa BRAIN Connects de los Institutos Nacionales de Salud en EE. UU. busca en los próximos años ampliar esta tecnología para reconstruir un cerebro completo de ratón, lo cual podría concretarse en una década.
“Esto no tiene precedentes”, afirma Juan Lerma, del Instituto de Neurociencias de Alicante, quien destaca que, además de una reconstrucción estructural sin precedentes, el estudio incluye el análisis funcional de las neuronas. “Es solo la punta del iceberg de lo que está por venir”, asegura.