Investigadores de Harvard y Google han creado la mayor reconstrucción en 3D con resolución sináptica y nanométrica de un fragmento de cerebro humano.
Un petabyte equivale a un millón de gigabytes (en realidad 1.048.576 GB). Para que nos hagamos una idea más clara, un petabyte representa el contenido de unos mil millones de libros y en él podríamos almacenar más de 13 años de vídeo en alta definición. “Para la mayoría de la gente un terabyte es gigantesco, pero ese minúsculo trocito contiene 1.400 terabytes de datos”, señala Lichtman.
Según comenta el investigador a SINC, “el objetivo de este trabajo es representar los detalles de la arquitectura del cerebro humano con una resolución suficiente para ver todas y cada una de las conexiones sinápticas entre células nerviosas”.
En esencia, añade, “se trata de un reto de ingeniería que requiere la tinción del cerebro con metales pesados (osmio, plomo y uranio), el seccionamiento ultrafino del cerebro (con un ultramicrotomo automatizado con cuchilla de diamante), la obtención de imágenes a gran velocidad con un microscopio electrónico de barrido multihaz y una serie de métodos informáticos para unir, alinear, segmentar y anotar los datos de las imágenes”.
el cerebro humano, difícil de comprender para el cerebro humano
Los algoritmos de IA de última generación de Google han permitido reconstruir y cartografiar el tejido cerebral en tres dimensiones. El neurocientífico dice a SINC que en la reconstrucción presentada ahora han aprendido que “el cerebro humano, como entidad física, es mucho más compleja que los pensamientos que produce. Esto significa que comprender nuestro cerebro mediante el pensamiento será todo un reto”.
A la pregunta de cómo puede contribuir esta reconstrucción detallada a una mejor comprensión de los trastornos cerebrales y al desarrollo de nuevas terapias, el neurocientífico indica: “La esperanza última es que las enfermedades psiquiátricas y del desarrollo del cerebro tengan una patología física subyacente y que nuestro estudio ayude a los investigadores a describir mejor lo que falla en el interior del cerebro para causar el pensamiento desordenado en las personas afectadas”.
En declaraciones a Nobbot, Rafael Yuste, neurobiólogo de la Universidad de Columbia, en Nueva York (Estados Unidos), señala que «los psiquiatras y los neurólogos tienen las manos atadas. Hablamos de alzhéimer, párkinson, depresión, esquizofrenia, parálisis, ansiedad… Es un desastre. No tenemos las herramientas para descifrar lo que ocurre en el cerebro y cambiarlo. Es urgente desarrollar neurotecnología invasiva y no invasiva. Los beneficios médicos van a ser evidentes. Va a ayudar a entender la fisiopatología, a mejorar el diagnóstico y a diseñar terapias que solucionen el problema».
Yuste fue uno de los impulsores de la Iniciativa BRAIN que ha financiado la colaboración entre Harvard y Google que ha dado lugar a este nuevo logro en el mapeo del cerebro humano. El proyecto BRAIN se lanzó en 2013, con vista a 15 años e involucra actualmente a más de 500 laboratorios en Estados Unidos y en otras partes del mundo. «Hablamos de una revolución global. Gobiernos de todo tipo están invirtiendo en neurotecnología porque le ven grandes beneficios», concluye Rafael Yuste.