Harvard y Google reconstruyen un milímetro cúbico de cerebro humano con resolución nanométrica
El sistema nervioso central (SNC) incluye al cerebro y a la médula espinal. Estos elementos esenciales son responsables de procesar y transmitir información a través del organismo. El cerebro regula funciones complejas como el pensamiento, el aprendizaje y la memoria, mientras que la médula espinal sirve como un canal de comunicación entre el cerebro y el resto del cuerpo.
Lichtman comentó a SINC por correo electrónico que “el objetivo de este proyecto es representar los detalles de la arquitectura del cerebro humano con una resolución suficiente para observar todas las conexiones sinápticas entre las células nerviosas”. Añade que “es un desafío de ingeniería que implica la tinción del cerebro con metales pesados (osmio, plomo y uranio), el seccionamiento ultrafino del cerebro (usando 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”.
Subrayando: “Muchos de estos pasos computacionales requirieron aprendizaje automático e inteligencia artificial. Nuestro equipo de Harvard y el de Google han trabajado arduamente durante varios años para lograrlo”.
El nuevo mapa revela detalles inéditos de la estructura cerebral, incluyendo un raro pero potente conjunto de axones conectados por hasta 50 sinapsis.
Los algoritmos de IA de última generación de Google han hecho posible la reconstrucción y cartografía del tejido cerebral en tres dimensiones. Los autores también han desarrollado un conjunto de herramientas de acceso público que otros científicos podrán utilizar para examinar y anotar el conectoma.
“Dada la enorme inversión realizada –que no se revela– en este proyecto, era importante presentar los resultados de manera abierta, para que cualquier persona pueda beneficiarse de ellos”, afirma Viren Jain, investigador de Google Research y coautor del trabajo. En este sentido, Lichtman enfatiza que “el conjunto de datos es tan grande que sería imposible que un solo laboratorio lo estudie en su totalidad. Es más probable que se realicen descubrimientos significativos si todas las partes interesadas tienen acceso a esa información”.