La ciencia ha dado un paso más hacia la comprensión del órgano más complejo del cuerpo humano: el cerebro, ofreciendo nuevas perspectivas para entender trastornos neurológicos y responder preguntas fundamentales sobre su funcionamiento.
El enfoque de utilizar inteligencia artificial (IA) para analizar enormes cantidades de datos ha permitido reconstruir casi todas las células y sus conexiones dentro de un pequeño volumen de tejido cerebral humano, equivalente a la mitad de un grano de arroz. Aunque esta representación es de una región cerebral reducida, el mapeo en 3D requiere 1.4 petabytes de datos, estableciendo así un nuevo hito en la comprensión de la estructura cerebral.
El proceso comenzó con la recolección de miles de imágenes transversales extremadamente delgadas de una muestra de cerebro donada. Este tejido, proveniente del lóbulo temporal anterior de la corteza cerebral, reveló seis capas distintas de neuronas, cada una representada por diferentes colores en el modelo 3D. La complejidad de la estructura neuronal se hizo evidente al descubrir aproximadamente 50,000 células y 150 millones de sinapsis en una muestra de un milímetro cúbico.
This year is the 10th anniversary of the Google Research’s Connectomics team! In celebration, today with @MCB_Harvard we’re publishing a 1.4 petabyte human brain connectome with 57k cells and 150M synapses in @ScienceMagazine → https://t.co/D4aSrKdFZq & https://t.co/rG0FeVz1zQ pic.twitter.com/I7d4e9h3YM
— Google AI (@GoogleAI) May 9, 2024
Un hallazgo intrigante fue la presencia de pares de neuronas conectadas extremadamente fuertemente a través de hasta 50 sinapsis, un fenómeno aún por comprender. Además, se observaron agrupaciones de células dispuestas de manera simétrica, lo que sugiere patrones de conectividad únicos en el cerebro humano.
Otro descubrimiento destacado fue la existencia de "remolinos de axones", estructuras poco comunes que podrían tener un impacto significativo en la transmisión de señales neuronales. Estas formaciones, junto con la intrincada red de sinapsis que caracteriza al cerebro, subrayan la complejidad de nuestro sistema nervioso.
Este avance no solo proporciona una comprensión más profunda de la estructura cerebral, sino que también plantea preguntas cruciales sobre cómo se forman los recuerdos y qué origina trastornos neurológicos como el autismo y el Alzheimer. Al poner este vasto conjunto de datos a disposición de la comunidad científica, se abre la puerta a futuros descubrimientos que podrían revolucionar nuestra comprensión de la mente humana y mejorar el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neurológicas.
En resumen, la combinación de tecnología AI y la experiencia científica ha permitido dar un paso significativo hacia la comprensión de uno de los mayores enigmas de la ciencia: el funcionamiento del cerebro humano. Este es solo el comienzo de un viaje fascinante que promete revelar más secretos sobre nuestra propia naturaleza y la complejidad de la mente humana.