{"id":175892,"date":"2025-04-14T14:34:04","date_gmt":"2025-04-14T20:34:04","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?p=175892"},"modified":"2025-04-14T14:34:21","modified_gmt":"2025-04-14T20:34:21","slug":"mapa-cableado-cerebral","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/salud\/mapa-cableado-cerebral\/","title":{"rendered":"Crean el mapa m\u00e1s detallado del cableado cerebral en mam\u00edferos: \u201cEs el futuro de la neurociencia\u201d"},"content":{"rendered":"\n

Un proyecto cient\u00edfico pionero ha logrado reconstruir el circuito neuronal m\u00e1s completo hasta la fecha<\/strong> en un cerebro de mam\u00edfero. A partir de una muestra de tejido cerebral del tama\u00f1o de una semilla de ch\u00eda, m\u00e1s de 150 investigadores han generado un mapa funcional y estructural <\/strong>de una regi\u00f3n del c\u00f3rtex visual de rat\u00f3n con un nivel de detalle sin precedentes.<\/p>\n\n\n\n

El trabajo, fruto del proyecto MICrONS (en ingl\u00e9s, Machine Intelligence from Cortical Networks), se presenta en una serie de diez estudios publicados esta semana<\/a> en las revistas Nature <\/em>y Nature Methods<\/em>. El conjunto de datos, que ocupa 1.6 petabytes \u2014equivalente a 22 a\u00f1os de v\u00eddeo en alta definici\u00f3n<\/strong>\u2014 est\u00e1 disponible de forma abierta a trav\u00e9s de la plataforma MICrONS Explorer.<\/p>\n\n\n\n

\u201cLos avances del proyecto MICrONS suponen un hito para la neurociencia, comparable al Proyecto Genoma Humano<\/strong> en cuanto a su potencial transformador\u201d, se\u00f1ala David A. Markowitz, antiguo responsable del programa en IARPA, la agencia estadounidense que impuls\u00f3 esta iniciativa.<\/p>\n\n\n\n

Rafael Yuste, profesor de Ciencias Biol\u00f3gicas y director del Centro de NeuroTecnolog\u00eda de la Universidad de Columbia (Nueva York), presidente de la Fundaci\u00f3n NeuroRights e impulsor del proyecto BRAIN, declara al SMC que \u201cesta remesa de art\u00edculos es uno de los resultados m\u00e1s impresionantes de la iniciativa BRAIN<\/strong> (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, por sus siglas en ingl\u00e9s) que empez\u00f3 con el presidente Obama en el 2013 y que durar\u00e1 hasta el 2030\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Mapa funcional sin precedentes<\/h2>\n\n\n\n

Yuste indica que han utilizado una t\u00e9cnica que se llama conect\u00f3mica para reconstruir los circuitos<\/a> de la corteza cerebral del rat\u00f3n<\/strong>. \u201cHan tardado casi una d\u00e9cada, pero un consorcio de laboratorios ha logrado utilizar microscop\u00eda electr\u00f3nica para mapear todas las conexiones neuronales<\/a> en circuitos peque\u00f1os de neuronas cuya actividad hab\u00eda sido medida. Es un tour de force con much\u00edsima riqueza de resultados que es como poner uno de muchos ladrillos en un enorme edificio para entender el cerebro\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n\n\n\n

Por su parte, Juan Lerma, profesor de investigaci\u00f3n en el Instituto de Neurociencias CSIC-UMH agrega: \u201cEl proyecto denominado MICrONS proporciona un conjunto de datos a una escala y una resoluci\u00f3n sin precedentes. En este dataset se han combinado registros funcionales con la estructura anat\u00f3mica a alta resoluci\u00f3n<\/strong> de varias \u00e1reas corticales visuales del rat\u00f3n\u201d, dice al SMC.<\/p>\n\n\n\n

\u201cAs\u00ed, se han registrado funcionalmente m\u00e1s de 70,000 neuronas excitadoras y sus respuestas a v\u00eddeos de escenas naturales que abarcaron 1 mm3 de la corteza visual\u201d, contin\u00faa. Este trabajo revela as\u00ed la estructura detallada de unas 60,000 neuronas excitadoras y 500 millones de sinapsis, lo que representa el mayor estudio de estructura-funci\u00f3n neocortical realizado hasta la fecha.<\/p>\n\n\n\n

Estudio de gran envergadura<\/h2>\n\n\n\n

Este conjunto de trabajos sienta muchas de las bases de varios principios de organizaci\u00f3n funcional que, aunque asumidos, no estaban demostrados<\/strong>, formando las principales lagunas en el conocimiento del sistema nervioso. Los principios de conectividad que ahora se revelan a nivel estructural y funcional parecen tener un papel fundamental en el procesamiento sensorial y el aprendizaje.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, es de destacar que estos principios son compartidos tanto por sistemas biol\u00f3gicos como artificiales, lo que representa una informaci\u00f3n fundamental a la hora de dise\u00f1ar redes artificiales basadas en IA. Sin duda, colectivamente, estos hallazgos son un paso de gigante, largamente esperado y que no es sino la punta del iceberg de lo que est\u00e1 por venir en la comprensi\u00f3n del funcionamiento del cerebro.<\/p>\n\n\n\n

Para lograrlo, los cient\u00edficos comenzaron registrando la actividad de 75,000 neuronas de un rat\u00f3n que corr\u00eda sobre una cinta mientras observaba im\u00e1genes visuales. El animal hab\u00eda sido modificado gen\u00e9ticamente para que sus neuronas activas emitieran una prote\u00edna fluorescente.<\/strong> Posteriormente, se seleccion\u00f3 una peque\u00f1a porci\u00f3n del c\u00f3rtex visual \u2014de apenas un mil\u00edmetro c\u00fabico\u2014 y se proces\u00f3 mediante t\u00e9cnicas avanzadas de microscop\u00eda electr\u00f3nica.<\/p>\n\n\n\n

A partir de ah\u00ed y gracias a nuevas herramientas de inteligencia artificial, investigadores de la Universidad de Princeton reconstruyeron digitalmente la conectividad cerebral<\/strong>, identificando m\u00e1s de 200,000 c\u00e9lulas, entre ellas 84,000 neuronas, 524 millones de sinapsis y seis kil\u00f3metros de cableado neuronal.<\/p>\n\n\n\n

El mapa generado permite correlacionar la forma, la conectividad y la actividad de las c\u00e9lulas con su identidad gen\u00e9tica, aportando una visi\u00f3n sin precedentes del funcionamiento cerebral.<\/strong> Entre los hallazgos m\u00e1s destacados se encuentra la identificaci\u00f3n de nuevos tipos celulares, nuevas reglas de conectividad y un mecanismo de inhibici\u00f3n neuronal m\u00e1s selectivo y sofisticado de lo que se pensaba.<\/p>\n\n\n\n

\u201cEsto representa el futuro de la neurociencia\u201d<\/strong>, afirma Andreas Tolias, investigador principal en Baylor y Stanford. \u201cMICrONS sienta las bases para construir modelos integrales del cerebro, que conecten niveles conductuales, neuronales e incluso moleculares.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Base para futuras exploraciones del cerebro<\/h2>\n\n\n\n

Aunque el mapa representa solo una peque\u00f1a porci\u00f3n del cerebro \u2014el c\u00f3rtex visual\u2014, esta regi\u00f3n comparte caracter\u00edsticas con la de otros mam\u00edferos, incluidos los humanos. Los autores reconocen que a\u00fan son necesarios mapas m\u00e1s amplios para comprender los circuitos completos del cerebro, lo que exigir\u00e1 nuevos avances tecnol\u00f3gicos en el campo de la conect\u00f3mica.<\/p>\n\n\n\n

\u201cA pesar de estas limitaciones, este trabajo marca un gran avance y constituye un recurso incalculable para futuros descubrimientos en neurociencia\u201d, escriben Mariela Petkova y Gregor Schuhknecht en un art\u00edculo que acompa\u00f1a la publicaci\u00f3n. Definen el proyecto MICrONS como \u201cel conjunto de datos m\u00e1s completo jam\u00e1s reunido que vincula la estructura cerebral de un mam\u00edfero con la actividad neuronal en un animal en movimiento\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Un mapa que revela la conectividad, la forma y la funci\u00f3n de una porci\u00f3n microsc\u00f3pica del cerebro no es solo una proeza cient\u00edfica, sino un paso m\u00e1s hacia la comprensi\u00f3n del origen del pensamiento, la emoci\u00f3n y la conciencia. La tarea que Francis Crick consider\u00f3 \u201cimposible\u201d en 1979 est\u00e1 hoy un poco m\u00e1s cerca de lograrse. (V\u00eda Agencia Sinc<\/a>)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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