Científicos crean el mapa más grande y detallado del cerebro con ayuda de un ratón

¿Alguna vez te has preguntado cómo pensamos, sentimos y nos movemos? Todo esto se debe a las neuronas, que son células nerviosas en nuestro cerebro. Las conexiones neuronales envían mensajes entre sí, lo que nos permite realizar todas nuestras actividades diarias.

Las neuronas se comunican a través de estructuras llamadas axones y dendritas. Los axones son como cables que llevan señales eléctricas, mientras que las dendritas reciben esas señales. Cuando una señal llega al final de un axón, salta a la siguiente neurona a través de un espacio llamado sinapsis. 

Aunque sabemos cómo se mueven estas señales, aún queda mucho por descubrir sobre las redes neuronales. Comprender cómo funcionan estas conexiones es clave para entender trastornos como el Alzheimer o el autismo.

Leer más: La ciencia revive al lobo terrible, un depredador extinto en la Edad de Hielo

El 9 de abril, científicos del Instituto Allen revelaron un gran descubrimiento en esta área de la neurociencia. Usaron un ratón que veía videos de “The Matrix” para crear el mapa funcional más grande del cerebro hasta ahora. Esta imagen muestra cómo 84.000 neuronas están conectadas y se comunican entre sí.

Hito científico: Mapa del cerebro de un ratón 

Los investigadores tomaron un pequeño trozo del cerebro del ratón, del tamaño de una semilla de amapola. A partir de ahí, identificaron las neuronas y rastrearon sus conexiones a través de 500 millones de sinapsis. 

Los datos fueron organizados en una reconstrucción 3D colorida que muestra diferentes circuitos cerebrales. Esto no solo es útil para los científicos; el hito científico ahora también está disponible para cualquier persona curiosa que quiera aprender más sobre el cerebro.

“Es asombroso ver la belleza y complejidad de estas neuronas. Al observar esta pequeña parte del cerebro del ratón, podemos apreciar lo complicado que es nuestro propio cerebro”, señaló en el estudio Forrest Collman, uno de los investigadores principales.

Más de 150 investigadores participaron en el estudio. Foto: Instituto Allen

Clay Reid, otro científico involucrado en este proyecto, explicó que conocer cómo están conectadas las células cerebrales es fundamental para probar teorías sobre su funcionamiento. 

Proyecto neurocientífico

Más de 150 investigadores trabajaron juntos en este proyecto. Ellos compararon las conexiones neuronales con espaguetis enredados que recorren la parte del cerebro responsable de la visión. Para estudiar esto, mostraron al ratón fragmentos de videos variados: desde ciencia ficción hasta naturaleza.

Un equipo del Colegio de Medicina Baylor utilizó el ratón especial cuyas neuronas brillaban cuando estaban activas. Usando un microscopio láser, registraron cómo estas células se iluminaban mientras procesaban las imágenes y el resultado era como ver una galaxia.

El mapa cerebral es el más grande y detallado hasta ahora. Foto: Instituto Allen

Luego, los científicos del Instituto Allen analizaron ese pequeño trozo de tejido cerebral. Usaron herramientas especiales para cortarlo en más de 25,000 capas finísimas. Con microscopios electrónicos, tomaron casi 100 millones de imágenes detalladas y reensamblaron los datos en 3D.

Los investigadores utilizaron inteligencia artificial para rastrear todas esas conexiones neuronales. Cada cable fue pintado con un color diferente para identificarlos fácilmente. Si extendieran todo ese cableado microscópico, mediría más de tres millas.

Al combinar toda esta información anatómica con la actividad cerebral del ratón mientras veía películas, los investigadores pudieron entender mejor cómo funciona este circuito neuronal.

Sebastian Seung, otro investigador principal, mencionó que este proyecto podría ayudar a identificar patrones anormales en la conectividad neuronal relacionados con trastornos mentales.

Los datos recopilados son valiosos y están disponibles públicamente. Esto permitirá a otros científicos investigar más sobre las complejas redes neuronales detrás del pensamiento y comportamiento humano. Con lo que queda claro que este avance nos acerca un paso más a desentrañar los misterios del cerebro y comprender mejor nuestra propia mente.