Un equipo internacional de más de 150 científicos ha logrado construir el diagrama de cableado funcional más detallado hasta la fecha de una porción del cerebro de un mamífero, gracias a una muestra minúscula, del tamaño de un grano de arena.
Este hito, publicado en una serie de diez estudios en la revista Nature, redefine nuestra comprensión del cerebro y abre nuevas puertas al estudio de la inteligencia y las enfermedades neurológicas.
El proyecto, denominado MICrONS (Machine Intelligence from Cortical Networks), se dedicó durante siete años a un objetivo tan ambicioso como meticuloso: cartografiar cada conexión neuronal y actividad funcional en un fragmento del sistema visual del cerebro de un ratón.
El resultado: un conjunto de datos que ocupa 1,6 petabytes —el equivalente a 22 años de video en alta definición—, ahora disponible para el público a través del Explorador de MICrONS.
Una promesa cumplida que parecía imposible
En 1979, el premio Nobel y pionero de la biología molecular Francis Crick declaró que sería “imposible crear un diagrama de cableado exacto para un milímetro cúbico de tejido cerebral”.
Sin embargo, los avances tecnológicos en imagen, computación e inteligencia artificial han hecho posible lo impensado.
“Este es el futuro en muchos sentidos”, explicó el Dr. Andreas Tolias, uno de los líderes del proyecto en la Facultad de Medicina de Baylor y la Universidad de Stanford.
“MICrONS será un hito desde el cual construiremos modelos de base cerebral que abarcarán desde la conducta hasta la actividad molecular”.
Nuevos descubrimientos sobre la organización del cerebro
Los estudios revelan mucho más que un mapa estructural. Los investigadores identificaron nuevas clases de células, patrones organizativos y formas inesperadas de comunicación neuronal.
Un hallazgo especialmente revolucionario es el de un nuevo principio de inhibición: las neuronas inhibidoras no actúan al azar, como se pensaba, sino de forma selectiva y coordinada, lo cual sugiere una red cerebral más sofisticada de lo que se conocía hasta ahora.
“Estamos describiendo algo equivalente a un mapa de Google de este pedacito del cerebro”, señaló el Dr. Nuno da Costa, del Instituto Allen.
“En el futuro, podremos compararlo con cerebros afectados por enfermedades como el Alzheimer, el autismo o la esquizofrenia para entender qué cambia en su cableado”.
Un esfuerzo colectivo sin precedentes
Detrás de este logro hay un esfuerzo colaborativo que reunió a instituciones como el Instituto Allen, Princeton, Harvard, Baylor, Stanford y otras.
El proyecto contó con el respaldo de la Oficina de Proyectos de Investigación Avanzada en Inteligencia (IARPA) y la BRAIN Initiative® de los Institutos Nacionales de Salud (NIH).
“El tipo de ciencia que se necesita para hacer esto requiere que las personas sueñen en grande y colaboren para resolver problemas sin solución evidente”, afirmó el Dr. Forrest Collman, director asociado de datos y tecnología del Instituto Allen.
Para el Dr. John Ngai, director de la BRAIN Initiative®, el trabajo realizado es una pieza clave en la comprensión del cerebro humano.
“Estos fundamentos científicos son esenciales para acercar las curas a la práctica clínica”, sostuvo.
Más cerca de entender la conciencia
Este mapa cerebral no es solo una proeza técnica; es también un paso simbólico hacia la comprensión de los fundamentos del pensamiento, la emoción y la conciencia.
La tarea “imposible” imaginada por Francis Crick está ahora un paso más cerca de convertirse en realidad.
Y mientras los datos continúan siendo analizados por científicos de todo el mundo, una cosa es clara: este diminuto fragmento de cerebro puede contener respuestas a algunas de las preguntas más grandes de la humanidad.