Un equipo de neurocientíficos de Harvard y expertos en inteligencia artificial (IA) de Google han logrado avances significativos en la comprensión de la estructura cerebral, abriendo nuevas vías para investigar trastornos neurológicos y responder preguntas fundamentales sobre el funcionamiento del cerebro.

Este equipo de científicos desarrolló una visión sin precedentes del cerebro humano al combinar técnicas avanzadas de imagen cerebral con procesamiento y análisis basados en IA.

Esfuerzo Colaborativo Revolucionario

Los científicos han reconstruido casi todas las células y todas sus conexiones dentro de un pequeño volumen de tejido cerebral humano, aproximadamente del tamaño de medio grano de arroz.

Aunque se trata de una región pequeña, este mapeo en 3D, que ha sido puesto a disposición gratuita de la comunidad científica, requiere una monumental cantidad de datos para codificarse, específicamente 1.4 petabytes (1.4 millones de gigabytes).

Mirada a Seis Capas del Cerebro

Los investigadores de Harvard iniciaron el proyecto recolectando miles de imágenes transversales extremadamente delgadas de una muestra de cerebro donada.  Este pequeño trozo de cerebro sano tuvo que ser removido durante una cirugía para tratar la epilepsia en una mujer, para permitir a los cirujanos acceder a la parte que necesitaban operar.

Una parte de este tejido, que de otra manera se habría descartado, se conservó para análisis posteriores como parte de un estudio aprobado por el IRB.

Mapa Denso e Intrincado

La muestra de tejido de un milímetro cúbico contenía alrededor de 50,000 células y aproximadamente 150 millones de sinapsis, los puntos de conexión donde las señales se cruzan de una neurona a otra.

Algunos pares de neuronas mostraron la propiedad sorprendente de estar conectados entre sí extremadamente fuerte, a través de hasta 50 sinapsis. Los investigadores aún no saben por qué ocurre esto.

Descubrimientos Curiosos y Conexiones Intensas

Entre los hallazgos intrigantes de la reconstrucción estuvo la existencia de grupos de células que tienden a ocurrir en orientación de imagen espejo entre sí.

Además, se observó una intensa conexión neuronal, donde una sola neurona (blanca) tiene más de 5,000 axones (azules) llegando de otras neuronas para traer señales.

Observaciones Futuras y Potencial de la Investigación

Aún hay mucho más por observar y comprender de nuestra reconstrucción de este trozo de cerebro humano, y esperamos que otros investigadores utilicen los datos para realizar descubrimientos adicionales.

Los científicos creen que al continuar la investigación sobre las conexiones del cerebro, algún día podrán comprender aspectos como la formación de nuestras memorias o lo que conduce a trastornos neurológicos y enfermedades como el autismo y el Alzheimer.

Si están interesados en conocer más sobre este estudio, pueden obtener más información en el Blog de Investigación de Google.