En un avance que redefine las fronteras de la neurociencia, más de 100 científicos han logrado mapear y registrar la actividad neuronal en un milímetro cúbico del cerebro de un ratón, un volumen equivalente a menos del 1% de su cerebro total. Este logro, publicado en la revista Nature, ha permitido detallar las interacciones de 200,000 células cerebrales y 523 millones de conexiones sinápticas, acumulando un total de 1.6 petabytes de datos, comparable a 22 años de video en alta definición.

La magnitud de este logro se hace aún más notable en el contexto histórico de la neurociencia. En 1979, Francis Crick, ganador del Premio Nobel, mencionó que entender incluso un milímetro cúbico del cerebro sería un objetivo inalcanzable debido a la complejidad de las conexiones neuronales. Sin embargo, gracias a décadas de avances tecnológicos desde esa predicción, se ha superado lo que durante mucho tiempo se consideró imposible.
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Denominado proyecto MICrONS (Inteligencia Artificial a partir de Redes Corticales), la iniciativa fue financiada en 2016 con 100 millones de dólares provenientes del gobierno estadounidense. Esta investigación fue liderada por el Instituto Allen de Ciencias del Cerebro, la Universidad de Princeton y el Baylor College of Medicine. El equipo se centró en una región del cerebro del ratón que procesa estímulos visuales, grabando la actividad neuronal mientras el animal veía videos de paisajes.
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El proceso de mapeo involucró la disección del cerebro del ratón en 28,000 cortes ultrafinos, cada uno de los cuales fue fotografiado y reconstruido digitalmente en modelos tridimensionales mediante sistemas computacionales diseñados específicamente para esta tarea. Este enfoque permitió identificar patrones de cableado neuronal previamente desconocidos y mapear tipos específicos de neuronas inhibitorias, como las células Martinotti, que regulan la actividad de otras neuronas.

El estudio también destacó implicancias potenciales en el ámbito de la medicina. Según Sebastian Seung, neurocientífico de Princeton, este conocimiento avanzado del cableado cerebral podría traducirse en nuevos medicamentos capaces de tratar trastornos psicológicos con mayor precisión y menos efectos secundarios, al enfocarse en tipos específicos de células.
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No obstante, los investigadores enfrentan retos significativos. Mapear un cerebro completo de ratón, que tiene 500 milímetros cúbicos de volumen, podría llevar varias décadas o incluso siglos con las técnicas actuales. Los investigadores están explorando nuevas herramientas para reducir este tiempo a una década. Forrest Collman, del Instituto Allen, destacó recientes avances para generar cortes del cerebro entero de un ratón, lo que permitiría un mapeo más rápido. A pesar de esto, comprender plenamente el cerebro humano, mil veces más grande, sigue siendo un desafío monumental.

El proyecto MICrONS se ha beneficiado de la financiación del programa BRAIN de los Institutos Nacionales de la Salud, que se ha visto amenazado por recortes presupuestarios recientes. En el último año, el Congreso de Estados Unidos redujo su presupuesto en un 40 %, y el presidente Donald Trump aprobó un recorte adicional del 20 %. Davi Bock, que no participó en el estudio, subrayó la importancia de la estabilidad en la financiación para continuar con este tipo de investigaciones que requieren años de desarrollo tecnológico.

La humanidad aún está lejos de descifrar por completo el intrincado funcionamiento del cerebro humano. Sin embargo, este avance en modelos animales representa una promesa para desentrañar los misterios de los procesos neuronales y sus aplicaciones en la salud y el bienestar. La cantidad de datos generados en este estudio, 1.6 petabytes, equivaldría a llenar con videos de alta definición el almacenamiento de aproximadamente 2,560 computadoras portátiles promedio con capacidad de 500 GB cada una.